м. Р. РИЗВАНОВ,
г. Санкт-Петербург
МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
П
рограммируем
микроконтроллеры
I l i i i B Z S n i l l
ОБ АВТОРЕ
Марат Ризванов родился и вырос в славном городе на Неве. За-
кончил Санкт-Петербургский Гзсударственный Технический Универ-
ситет, но основы своей специальности получил еще в школе, когда
было модно собирать нечто.
.. своими руками. Тогда и появился пер-
вый компьютер. Дальше - больше.
.. Преподавал радиоэлектронику и
информатику в местном доме пионеров.
Первую игрушки на микроконтроллере написал по просьбе своей
жены Наденьки. Тогда, в те далекие времена (1998 г. перед обвалом
рубля.
..) на последние 20 USD купил процессор, слепыш, АОНовский
индикатор и другие комплектующие, и.
.. получился кухонный таймер,
который до сих пор работает на кухне - это был первый опыт. Над
программой сидел 2 месяца. Писал “в слепую". Отлаживал на симуля-
торе. Окончательный код записал в процессор с 5-го раза (дома про-
грамматора еще не было, ездил программировать в университет).
Достаточно долгое время занимался разработкой системы контроля воздухозабора турбинной газоперекачиваю-
щей станции. Писал на эту тему диплом, и даже в Салехарде должен работать этот самый прибор.
ВСТУПЛЕНИЕ
В последнее время в Интернете часто можно встре-
тить странички, посвященные разработке программного
обеспечения для микроконтроллеров. Большое количе-
ство описаний кристаллов и инструментов для создания,
отладки и программирования микроконтроллерных сис-
тем. Но, к сожалению, автор так и не смог найти в не-
драх глобальной паутины информации, которая необхо-
дима на самом начальном этапе освоения этой необъят-
ной тематики.
Большинство сайтов располагают достаточно больши-
ми подборками материалов, связанных с описанием ра-
боты программ, отладчиков, исходных кусков кода и т.п.
...Мало кто задумывается, что у большинства начинаю-
щих программистов низкоуровневого железа возникает
масса вопросов: как, в какой последовательности, что и
для чего надо делать на стадии обучения конструирова-
нию. Данный материал посвящен именно этой тематике.
После прочтения материала Вы узнаете:
- какие бывают схемы построения микроконтроллер-
ных систем;
- какие бывают микроконтроллеры и дополнительная
периферия;
- как и на чем пишут программы для них;
- какие есть подводные камни для начинающих;
- как разработать проект “с нуля” и получите ответы на
многие другие вопросы.
..
Идея написания данного материала была не надуман-
ной, а реально осознанной. На стадии моего личного ос-
воения этой специальности возникали те вопросы, на ко-
торые я долго и мучительно искал ответы у преподавате-
лей университета, в книгах и интернете. Возможно, для
опытных программистов данные, описанные здесь, вызо-
вут здоровое чувство умиления, “.
..да, плавали, знаем,
теперь это просто чушь, которую можно прочитать в лю-
бой Data Sheet.
.." но господа монстры и акулы программ-
ных продуктов!.
.. Вы же когда-то тоже начинали с нуля, и
фраза MOV А, В для Вас была в диковинку.
Не стоит пугаться, если по мере прочтения не все сра-
зу будет понятно - возможно, после изучения очередной
части, все встанет на свои места.
Итак, начнем с того, что такое микроконтроллеры.
Микроконтроллер - это устройство, способное выпол-
нять одну единственную задачу. Выглядит это примерно так:
“Взять команду из ячейки PC” -
после старта микроконтроллера в
счетчик команд (Processor Counter)
загружается значение самой первой
ячейки программы.
“Выполнить команду” - список воз-
можных команд можно всегда посмот-
реть в описании на микроконтроллер.
Команды могут также загружать новые
значения в PC.
ЧТО ТАКОЕ МИКРОКОНТРОЛ-
ЛЕРНАЯ СИСТЕМА
Зачастую микроконтроллером на-
зывают как “маму” микросхему, так и
плату, на которой помимо микросхемы
процессора присутствуют микросхемы
памяти, регистры, преобразователи и
еще многое, без чего микроконтроллер
будет просто бесполезным сувениром.
И первое, и второе утверждение вер-
но, но далее мы будем рассматривать не микросхему про-
цессора, а микроконтроллерную систему в целом.
ГДЕ НАХОДИТСЯ ПРОГРАММА
Для примера рассмотрим микроконтроллер АТ89С51.
Он построен по процессорной архитектуре MCS-51, т.е. он
умеет выполнять ассемблерные команды, описанные этим
стандартом.
Стандарт был разработан фирмой INTEL и в дальней-
шем стал основой для создания современных INTEL про-
цессоров, но проблема создания маленьких устройств (мик-
роконтроллерных систем) осталась актуальной и по сей
день. В результате первые миниатюрные процессоры (i8031
- 1980-е годы) эксплуатируется до сих пор (например, в
телефонах АОН).
Цифры 31 или 51 в названии процессора (контроллера)
указывают на принадлежность к системе команд MCS-51
(31 в отличии от 51 не имеет возможности использовать
порт РО и Р2 как порты - на 31 кристалле это только адрес-
ные линии и линии данных внешних устройств [ПЗУ, ОЗУ,
Регистров.
..], 51 же кристалл имеет возможность незадей-
предыдущая страница 21 Радиолюбитель 2002-06 читать онлайн следующая страница 23 Радиолюбитель 2002-06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст