Микроконтроллеры Опции

[SSh]

Ну что, начнем. Заранее заявляю, что я сам тоже новичок в этом деле, так, что если что не так с удовольствием приму и критику и замечания и дополнения.
Что такое микроконтроллер (МК)? Это микросхема которая сама по себе АБСОЛЮТНО ничего не умеет делать в отличии от даже самой примитивной логики. Для того, чтобы заставить МК выполнять какую-нибуть работу надо прошить (загрузить) в него программу. МК выпускаются многими фирмами - Mikrochip, Atmel, Motorolla, etc. Здесь будут рассматриваться только МК фирмы Mikrochip, так называемые pic-контроллеры.
Их легко различить по маркировке от других, название начинается с префикса PIC или (в современных сигнальных процессорах) dsPIC, например, PIC18F2520, PIC16F877 и т.д. Наиболее употребимые в любительской практике - 8-разрядные контроллеры среднего и высшего семейств, PIC16 и PIC18.
Буква "F" в маркировке МК означает, что он может многократно перезаписываться, т.е. если по каким-либо причинам надо поменять программу (прошивку), то это легко можно осуществить при помощи программатора (об этом попозже). Есть МК и с буквой "С" - это однократно программируемые.
Питание МК - +5В, хотя многие из них могут работать и при пониженном напряжении, от +2,5В.
Потребляемый ими ток насколько мал, что о нем и говорить неудобно (IMG:style_emoticons/default/dry.gif)
Так что-же все таки представляет собй МК? Это микросхема с определенным количеством выводов (8, 14, 16, 18, 20, 28, 40 и т.д), как минимум двое из которых предназначены для подачи питания, а почти все остальные представляют собой линии ввода-вывода. Почти - потому-что есть МК, которые обязательно должны тактироваться внешним кварцем (еще 2 вывода) и/или имеют отдельный вывод сброса. А есть и такие, что могут работать как от внешнего так и от внутреннего генераторов, в этом случае освободившиеся выводы тоже можно использовать для дела. Конкретно количество выводов данных можно посмотреть в даташите на конкретный МК.
Т.к. МК 8-и битные, то и выводы организованы в шины той-же разрядности, или, как их называют - порты.
В зависимости от кол-ва ножек могут быть порты A, B, C, D, E, которые на изображении МК обозначаются след. образом: буква R, затем наименование порта, затем номер разряда порта, напр. RA0, RC2, RB7...
В МК совсем необязательно наличие всех разрядов какого-либо порта, например, могут быть RC3...RC7, a RC0, RC1 и RC2 - отсутствовать. В принципе, это не имеет значения, т.к. любой порт можно запрограммировать на выполнение практически любой задачи (исключая некоторые специфические, такие, как обмен данными по USB или Ethernet), так, что без разницы - подключен, например, светодиод, сигнализирующий о превышении температуры к порту RB5 или RE0.
Исключение составляют выводы порта А, которые можно сконфигурировать так, чтоб они работали в аналоговом режиме (все остальные только цифровые). Естественно, порт А также может работать в цифровом режиме, что он и делает по умолчанию. Аналоговый режим используется для задействования встроенных АЦП - аналого-цифровых преобразователей, с их помощью измеряются аналоговые сигналы, например, напряжение, показания термодатчиков и т.д.
С распространением различных протоколов на определенные выводы могут также возлагаться дополнительные функции. Это не значит, что с другими выводами нельзя добиться результата, просто, если на вывод подключена какая-либо доп. функция, то результат достигается более легкими программными способами.
Для примера приведу обозначения выводов МК PIC16F876

1 MCLR/VPP/RE3
2 RA0/AN0
3 RA1/AN1
4 RA2/AN2/VREF-/CVREF
5 RA3/AN3/VREF+
6 RA4/T0CKI/C1OUT
7 RA5/AN5/SS/HLVDIN/C2OUT
8 VSS
9 OSC1/CLK1
10 OSC2/CLK0
11 RC0/T1OSO/T13CKI
12 RC1/T1OSI/CCP2
13 RC2/CCP1
14 RC3/SCK/SCL
15 RC4/SDI/SDA
16 RC5/SDO
17 RC6/TX/CK
18 RC7/RX/DT
19 VSS
20 VDD
21 RB0/INT
22 RB1
23 RB2
26 RB3/PGM
25 RB4
26 RB5
27 RB6/PGC
28 RB7/PGD

Смотрим, что мы тут имеем. МК имеет 2 вывода для соединения с общим проводом (8 и 19 - Vss), вывод питания - 20 - Vdd, отдельные выводы для подачи тактовых импульсов или подключения кварца - 9 - OSC1/CLK1 и 10 - OSC2/CLK0. Вывод сброса по желанию можно переконфигурировать для обработки данных - 1 - MCLR/VPP/RE3, т.е. он превращается в RE3. Все остальные - данные.
Дальше, некоторые выводы не имеют никаких специальных функций, например, RB1...RB7. Здесь PGM, PGC, PGD, а также Vpp на выводе 1 - сигналы с программатора, после прошивки МК они (имеются в виду сигналы а не выводы) не используются. Порты А, как видно, могут переконфигурироваться и работать как AN0...AN5 - аналоговые входы.
Некоторые сигналы (вернее протоколы) могут нам никогда и не понадобиться, так, что не стоит сейчас акцентировать на них внимание, просто опять же для примера упомянем
17 - RC6/TX/CK
18 - RC7/RX/DT, т.е. если надо, чтоб МК взаимодействовал с компьютером по последовательному интерфейсу (СОМ порт), то для этой цели лучше выбрать выводы 17 и 18, т.к. на них посажены также режимы RX и TX.

-----------------
Естественно, т.к. МК работают под управлением программы, то в них должна быть предусмотрена память для этих самых программ. В зависимости от МК объем памяти может колебаться от сотен байт до десятков килобайт. Память, как уже отмечалось, обычно многократно перезаписываемая.
Помимо программной МК может также иметь RAM память (ОЗУ) - для временного хранения данных/переменных во время работы программы, а также EEPROM - постоянная память для хранения данных при выключенном питании контроллера. Скажем, если на контроллере построен борткомпьютер, то, например, пройденный путь или израсходованный бензин надо писать именно в EEPROM, иначе данные потеряются после выключения зажигания. Данные же о мгновенном расходе пишутся в RAM. Конкретно объем программной памяти и наличие/отсутствие и объем RAM и EEPROM надо опять же смотреть в соотв. даташитах.
-----------------
Я честно говоря, не знаю, надо ли продолжать или нет, т.к. в сети есть куча информации по различным МК, так, что если есть желание, то изучить их работу в желаемом для себя объеме нетрудно.
Если есть интерес к обсуждению этого вопроса именно здесь а не на спец. форумах, то в след. раз поговорим о самих программах и программаторах.

[SSh]

Ну как, кто-нибуть купил/получил PicKit? Что-то все молчат... (IMG:style_emoticons/default/dry.gif)

[Asdwarf]

Мутно там как-то...
Позвонил, сказали вышлют счет. Глухо...

[Vituha]

Привет! Я собрал осцилограф на 4 канала на 16меге и хочу с исходником разобратся досканально чтобы расширить число каналов расширить до 6 и добавить один канал с возможнотью синхронизации от него

[SSh]

С mega-ми никогда дела не имел, так, что - извини не в курсе. Одно время заинтересовался осциллографами, даже собрал ADC21 - http://forum.roboclub.ru/IPBoard/index.php?showtopic=131 - , но понял, что в домашних условиях приличный прибор создать не смогу, тем более, что нашел вот это
http://www.seeedstudio.com/depot/dso-nano-...3230abfca7e5075
Уже выписал, со дня на день жду посылку.

А что за осциллограф у тебя, я вроде все, что есть в сети по этой теме изучил...

[Engender]

Похоже на бот.
Vituha - вам сутки на подтверждение, что вы не бот. Или в бан.

[Vituha]

Похоже на бот.
Vituha - вам сутки на подтверждение, что вы не бот. Или в бан.

А как подтвердить и что такое бот?

[Vituha]

С mega-ми никогда дела не имел, так, что - извини не в курсе. Одно время заинтересовался осциллографами, даже собрал ADC21 - http://forum.roboclub.ru/IPBoard/index.php?showtopic=131 - , но понял, что в домашних условиях приличный прибор создать не смогу, тем более, что нашел вот это
http://www.seeedstudio.com/depot/dso-nano-...3230abfca7e5075
Уже выписал, со дня на день жду посылку.

А что за осциллограф у тебя, я вроде все, что есть в сети по этой теме изучил...

Я нашол 4 канальник на какомто форуме с исходниками для ремонта машин, мне очень помогает

[dmitrij_b]

2 Vituha а выложи схемы осцила с прошивками и исходниками. Поковыряем...
Я немножко с AVR-ами знаком.

[Vituha]

2 Vituha а выложи схемы осцила с прошивками и исходниками. Поковыряем...
Я немножко с AVR-ами знаком.

Я сейчас на форуме с телефона, завтра домой приеду и скомпа зайду и скину

[Vituha]

С mega-ми никогда дела не имел, так, что - извини не в курсе. Одно время заинтересовался осциллографами, даже собрал ADC21 - http://forum.roboclub.ru/IPBoard/index.php?showtopic=131 - , но понял, что в домашних условиях приличный прибор создать не смогу, тем более, что нашел вот это
http://www.seeedstudio.com/depot/dso-nano-...3230abfca7e5075
Уже выписал, со дня на день жду посылку.

А что за осциллограф у тебя, я вроде все, что есть в сети по этой теме изучил...

Я adc21 делал он неплохо работает, скажи а будет продолжение статей по мк?

[SSh]

Я adc21 делал он неплохо работает

Случайно не по моей разводке? (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) (IMG:style_emoticons/default/wink.gif)
Продолжения как такового - скорее всего нет, но вот в разных темах так или иначе кое-какие конкретные вопросы иногда обсуждаются. Здесь же была цель просто ознакомиться с МК, и то лишь потому, что есть некоторые конструкции на них - чтоб было понятнее. А так, кому надо - есть специализированные сайты, там и информации побольше и спецы поопытнее.

[Titus]

Похоже на бот.
Vituha - вам сутки на подтверждение, что вы не бот. Или в бан.

Не, видно, что не бот, все оки, Егорыч (IMG:style_emoticons/default/wink.gif)

[SSh]

Кстати насчет синхронизации. Как правило осциллографы на контроллерах работают след. образом:
Предположим в качестве дисплея использован графический LCD с разрешением 128х64 точек (в подавляющем большинстве случаев так и есть). Встроенный АЦП МК оцифровывает входной сигнал или сигналы после чего происходит преобразование в горизонтальную координату точки на экране. Но все это дело сразу на экран не выводится а сохраняется в буфере, организованном во внутреннем RAM контроллера. Для одного луча таких отсчетов (объем буфера) 128, для двух 256 и т.д. После заполнения буфера МК переводится в режим вывода накопленных координат на дисплей, после чего процесс повторяется. Сам вывод организован в виде цикла, состоящего из 256 шагов, где Х координатой является номер шага, Y координата - значение ячейки буфера с номером X.
Т.е. в то время, когда производится само измерение нет вывода на экран и наоборот. Буфер же начинает заполнятся не в произвольное время а только тогда, когда сигнал проходит через 0. Этот момент элементарно отследить программно.
Так вот если отсчет ведется с нулевого уровня сигнала, то и буфер заполняется с координатой Y=0, и вывод соответственно с точки с координатами 0,0.
Иными словами, получается автоматическая синхронизация...
И еще, увеличение числа каналов приведет к сужению полосы частот.

[Vituha]

Кстати насчет синхронизации. Как правило осциллографы на контроллерах работают след. образом:
Предположим в качестве дисплея использован графический LCD с разрешением 128х64 точек (в подавляющем большинстве случаев так и есть). Встроенный АЦП МК оцифровывает входной сигнал или сигналы после чего происходит преобразование в горизонтальную координату точки на экране. Но все это дело сразу на экран не выводится а сохраняется в буфере, организованном во внутреннем RAM контроллера. Для одного луча таких отсчетов (объем буфера) 128, для двух 256 и т.д. После заполнения буфера МК переводится в режим вывода накопленных координат на дисплей, после чего процесс повторяется. Сам вывод организован в виде цикла, состоящего из 256 шагов, где Х координатой является номер шага, Y координата - значение ячейки буфера с номером X.
Т.е. в то время, когда производится само измерение нет вывода на экран и наоборот. Буфер же начинает заполнятся не в произвольное время а только тогда, когда сигнал проходит через 0. Этот момент элементарно отследить программно.
Так вот если отсчет ведется с нулевого уровня сигнала, то и буфер заполняется с координатой Y=0, и вывод соответственно с точки с координатами 0,0.
Иными словами, получается автоматическая синхронизация...
И еще, увеличение числа каналов приведет к сужению полосы частот.

Спасибо доступно описано, а то что сужение частот то не беда 10кгц достаточно

[SSh]

Опечатка просочилась... не 256 а 128 шагов, т.е. кол-во шагов равно горизонтальному разрешению примененного экрана, вернее ширине области вывода осциллограммы. Я встречал устройства, где правая или левая части были использованы для вывода информации (длит. развертки, чувствительность и т.д.)

[SSh]

Кстати вот здесь есть описание 6-канального осциллографа
http://www.ne.jp/asahi/shared/o-family/Ele.../AVRLogAna.html

Правда на японском, но можно перевесту Гуглем.
И исходники выложены, причем на более понятном Бейсике, так, что если надо что-то поменять - разобраться будет не трудно.

[dmitrij_b]

Это похоже не осцил, а логический анализатор. Если я правильно понял только картинки, без анализа текста...

[SSh]

Да, точно - анализатор.
На этом же сайте есть пара осциллографов одно- и двух-лучевые. Я все порывался собрать один из них, но теперь успокоился - жду заказанного DSO Nano...

[Vituha]

Я набросал проектик в c+ 2009 давайте вместе добьем его до логического завершения скажите кто знаком с c+?

[NeWT]

Такой глобальный вопрос по поводу программы. Вот по поводу нажатий кнопок и загораний светодиодов. В моём текущем понятии, программа должна выполниться один раз и всё. Здесь же я так понял, программа как бы зацикленна бесконечно? Т. е. этот глобальный бесконечный цикл никак не объявляется, а он просто есть? И ещё, ведь событие происходит не тогда, когда кнопка нажата, а тогда, когда по тактовому генератору программа дошла до проверки кнопки и вот тогда если она нажата то выполнить то-то? Так?