Литература по программированию в электронике, микроконтроллеры и ПЛИС

http://www.allhdl.ru/pdf/ieee_manual.pdf

http://www.allhdl.ru/pdf/gost-r-50754-95.pdf

Предисловие 1
Глава 1. Измерение, управление и регулировка при помощи интерфейсов ПК 5
1.1. Информационные единицы: данные 8
1.2. Двоичный счет (логические 0 и 1) 9
1.3. Древнерусский счет на пальцах 10
1.4. Биты и байты 11
Глава 2. Основы USB 12
2.1. USB 1.0,1.1,2.0, On-The-Go 12
2.2. Идентификация тока, напряжения, устройства USB-интерфейса 13
2.3. Последовательная передача данных USB, RS232, SPI, I2C 14
2.4. Кодировка NRZI 15
2.5. USB неизвестная последовательная шина 16
2.6. Типы передачи USB 17
2.7. USB-драйвер 18
2.8. Идентификация оферента USB 19
Глава 3. Аппаратное обеспечение 21
3.1. USB-флэш-адаптер и описание 22
3.2. Дополнительная плата 25
3.3. иМ23211-модуль от компании FTD1 27
3.4. Внутренняя структура микросхемы FT232R от FTDI 29
3.5. Функции микросхемы FT232R 31
3.6. Пример последовательного подключения микроконтроллера к USB 32
3.7. Согласование уровней RS232/485 33
3.8. Бод-генератор 35
Глава 4. Установка драйвера FTDI версии 2.x 37
4.1. Программа отображения USB (USB View Utility) 41
4.2. Удаление FTDI-драйвера 42
Глава 5. Установление контакта . 43
5.1. Вызов первой демонстрационной программы VB (Visual Basic) 44
5.2. Первые вызовы программы в РТО2ХХ.ВЬЬ-библиотеке 45
5.3. Пример программы в Visual Basic 46
5.4. Объявление функций FTD2XX для VB 47
5.5. Исходный код функций 48
5.6. Другие вызовы функции 50
5.7. Вызовы функций 51
Глава 6. Игры со светом 53
6.1. Включение светодиода 54
6.2. Переключение светодиода 57
6.3. Еще вариант переключения 58
6.4. Вспышка светодиода 58
6.5. Управление яркостью светодиода 61
6.6. Управление двухцветовым (DUO) светодиодом 63
6.7. Мигающее светосигнальное устройство 66
6.8. Включение выхода TxD 67
6.9. Пример схемы светофора с тремя светодиодами 69
6.10. Пример схемы USB-осветителя для чтения 70
Глава 7. Опрос входов 72
7.1. Система сигнализации 76
7.2. Аварийный счетчик импульсов 77
7.3. Пример схемы системы охранной сигнализации .78
7.4. Здесь ли кошка? 80
7.5. Осторожно: вода 81
7.6. Светло или темно? 82
7.7. Расширение аварийной сигнализации фотоячейкой 83
7.8. Более точное определение сопротивления LDR 84
Глава 8. Управление кварцевыми часовыми механизмами 90
8.1. Подключение катушки 90
8.2. Программное обеспечение 92
Глава 9. Bit Bang USB усиливает темпы 94
9.1. Синхронный режим Bit Bang 95
9.2. Опрос входных сигналов от DO до D7 при помощи режима Bit Bang 101
9.3. Исходный код для режима Bit Bang 102
9.4. Bit Bang и эмуляция других портов 105
Глава 10. Простой аналого-цифровой преобразователь с Bit Bang 107
10.1. Понятие аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 107
10.2. Электрическая схема АЦП с компаратором 109
10.3. Первое тестирование ПО для АЦП 110
10.4. Согласованность между ПО и аппаратным обеспечением USB 112
10.5. Исходный код к АЦП 116
10.6. Предвключенный операционный усилитель 119
10.7. Замер напряжения вольтметра на аналоговом входе Е2 121
10.8. Тестер батарей 124
Глава 11. Измерение температуры при помощи NTC (отрицательного ТКС) 126
11.1. Образец ПО для измерения температуры 127
11.2. Исходный код измерения температуры 129
Глава 12. Генерирование частот и приложения 130
12.1. Генератор частот последовательного интерфейса 130
12.2. Генератор частот с Bit Bang 130
12.3. Цифроаналоговый преобразователь с ШИМ 133
Глава 13. Хранение пароля в EEProm 136
13.1. Основы памяти данных EEProm 136
13.2. Основы интерфейса I2C 136
13.3. Память данных ищет подключение (контакт) 138
13.4. Предварительные размышления 139
13.5. За пять шагов к успеху 140
13.6. "Ловля" данных 148
13.7. Сопровождение хранения пароля 150
13.8. ПО памяти пароля фрагмент исходного кода 151
13.9. Пример двухпроводной связи I2C 153
Глава 14. Тестирование инфракрасного дистанционного управления. 156
14.1. Инфракрасная передача данных в ЯС5-коде 157
14.2. Тестирование инфракрасного дистанционного управления 158
14.3. Исходный код. Тестирование инфракрасного дистанционного управления 162
14.4. Дополнительная вспышка при помощи фотодиода 163
14.5. Обработка во временной диаграмме 164
Глава 15. Анализатор для цифровых сигналов до 60 кГц 166
Глава 16.8-канальный логический анализатор 168
16.1. Анализ цифровых схем 171
Глава 17. Управление шаговыми двигателями 172
17.1. Однополярный двигатель ищет контакт 174
17.2. Пошаговое "отбивание чечетки" 175
17.3. Пример программы для шагового двигателя 176
Глава 18. Использование USB для защиты программ от копирования. 180
18.1. Вызов функций FTDI в Visual С 182
Глава 19. Изменение данных EEProm 185
Глава 20. Последовательная запись и чтение без драйвера VCP 189
Глава 21. Соединение USB с обучающим пакетом MJtareontroDcr 194
Глава 22. Пример Flash-программирования микроконтроллера Atmel-AT89LP . 197

Введение. Микроконтроллеры, их возникновение и применение 9
Предыстория микроконтроллеров 10
Электроника в греческом стиле 13
Почему AVR? 15
Что дальше? 17

ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ATMEL AVR 19

Глава 1. Обзор микроконтроллеров Atmel AVR 21
Семейства AVR " 23
Особенности практического использования МК AVR 25
О потреблении 26
Некоторые особенности применения AVR в схемах 28

Глава 2. Общее устройство, организация памяти, тактирование, сброс 30
Память программ 30
Память данных (ОЗУ, SRAM) 32
Энергонезависимая память данных (EEPROM) 34
Способы тактирования 36
Сброс 38

Глава 3. Знакомство с периферийными устройствами 41
Порты ввода-вывода 42
Таймеры-счетчики 44
Аналогово-цифровой преобразователь 45
Последовательные порты - 47
UART 48
Интерфейс SPI '. 52
Интерфейс TWI (12С) 55
Универсальный последовательный интерфейс USI 56

Глава 4. Прерывания и режимы энергосбережения 58
Прерывания '. 58
Разновидности прерываний 62
Режимы энергосбережения : 64

ЧАСТЬ II. ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ATMEL AVR 67

Глава 5. Общие принципы программирования МК семейства AVR 69
Ассемблер или С? o 69
Способы и средства программирования AVR 74
Редактор кода 74
Об AVR Studio 75
Обустройство ассемблера 77
Программаторы 78
О hex-файлах 83
Команды, инструкции и нотация AVR-ассемблера 86
Числа и выражения 87
Директивы и функции 89
Общая структура AVR-программы 93
Обработка прерываний 95
RESET 98
Простейшая программа o ЮО
Задержка 102
Программа счетчика 104
Использование прерываний 107
Задержка по таймеру 108
Программа счетчика с использованием прерываний 109
О конфигурационных битах 112

Глава 6. Система команд AVR 116
Команды передачи управления и регистр SREG 116
Команды проверки-пропуска 123
Команды логических операций 126
Команды сдвига и операции с битами 127
Команды арифметических операций 129
Команды пересылки данных 131
Команды управления системой 136
Выполнение типовых процедур на ассемблере 137
О стеке, локальных и глобальных переменных 139

Глава 7. Арифметические операции 140
Стандартные арифметические операции 141
Умножение многоразрядных чисел 142
Деление многоразрядных чисел 145
Операции с дробными числами 148
Генератор случайных чисел 150
Операции с числами в формате BCD 153
Отрицательные числа в МК 158

Глава 8. Программирование таймеров 161
8- и 16-разрядные таймеры 161
Формирование заданного значения частоты 164
Отсчет времени 167
Точная коррекция времени 173
Частотомер и периодомер 176
Частотомер 176
Периодомер 180
Управление динамической индикацией 184
ЬЕРгИндикаторы и их подключение 184
Программирование динамической индикации 189
Таймеры в режиме PWM 191

Глава 9. Использование EEPROM 198
Еще раз о сохранности данных в EEPROM 199
Запись и чтение EEPROM 200
Хранение констант в EEPROM 203

Глава 10. Аналоговый компаратор и АЦП 207
Аналого-цифровые операции и их погрешности 207
Работа с аналоговым компаратором 210
Интегрирующий АЦП на компараторе 214
Принцип работы и расчетные формулы 215
Программа интегрирующего АЦП 220
Встроенный АЦП ^ : : 223
Пример использования АЦП 227
Программа 229

Глава 11. Программирование SPI 237
Основные операции через SPI 'o 238
Аппаратный вариант 238
Программный вариант 240
О разновидностях энергонезависимой памяти o 242
Запись и чтение flash-памяти через SPI ,..,..244
Программа обмена с памятью 45DB01 IB по SPI 247
Запись и чтение flash-карт : 248
Подключение карт ММС 249
Подача команд и инициализация ММС 251
Запись и чтение ММС 256

Глава 12. Интерфейс TWI (12С) и его практическое
использование 261
Базовый протокол 12С 261
Программная эмуляция протокола !2С 264
Запись данных во внешнюю энергонезависимую память 266
Режимы обмена с памятью АТ24 266
Программа 268
Часы с интерфейсом 12С 273
Запись данных 281
Чтение данных ...286

Глава 13. Программирование UART/USART 288
Инициализация UART 289
Передача и прием данных 290
Пример установки часов DS1307 с помощью UART 294
Приемы защиты от сбоев при коммуникации 299
Проверка на четность 299
Как организовать корректный обмен 301
Дополнительные возможности USART 303
Реализация интерфейсов RS-232 и RS-485 305
Преобразователи уровня для RS-232 309
RS-485 313

Глава 14. Режимы энергосбережения и сторожевой таймер 315
Программирование режима энергосбережения 316
Пример прибора с батарейным питанием 317
Доработка программы 320
Использование сторожевого таймера 324

ПРИЛОЖЕНИЯ 331
Приложение 1. Основные параметры микроконтроллеров
Atmel AVR 333

Приложение 2. Команды Atmel AVR 341
Арифметические и логические команды 342
Команды операций с битами 343
Команды сравнения 345
Команды передачи управления 345
Команды безусловного перехода и вызова подпрограмм 346
Команды проверка-пропуск и команды условного перехода 346
Команды переноса данных 348
Команды управления системой 349

Приложение 3. Тексты программ 350
Демонстрационная программа обмена данными с flash-памятью 45DB011В
по интерфейсу SPI 350
Процедуры обмена по интерфейсу 12С 355

Приложение 4. Обмен данными с персональным компьютером и отладка программ через UART 362
Работа с СОМ-портом в Delphi 363
Установка линии RTS в DOS и Windows 369
Программа СОМ2000 371
Отладка программ с помощью эмулятора терминала 373

Часть 1. Микроконтроллеры семейства Tiny Глава 1. Знакомство с семейством Tiny
1.1. Общие сведения
1.2.Отличительные особенности
1.3.Характеристики процессора
1.4.Характеристики подсистемы ввода/вывода
1.5.Периферийные устройства
1.6.Архитектура ядра
1.7.Цоколевка и описание выводов
Глава 2. Архитектура микроконтроллеров семейства Tiny
2.1.Общие сведения
2.2.Организация памяти
2.2.1.Память программ
2.2.2.Память данных
2.2.3.Энергонезависимая память данных (EEPROM)
2.3.Счетчик команд и выполнение программы
2.3.1.Функционирование конвейера
2.3.2.Задержки в конвейере
2.3.3.Счетчик команд
2.3.4.Команды типа <проверка/пропуск> (Test & Skip)
2.3.5.Команды условного перехода
2.3.6.Команда безусловного перехода
2.3.7.Команда вызова подпрограмм
2.3.8.Команды возврата из подпрограмм
2.4.Стек
Глава 3. Устройство управления микроконтроллеров семейства Tiny
3.1.Общие сведения
3.2.Тактовый генератор
3.2.1.Кварцевый генератор
3.2.2.Внешний сигнал синхронизации
3.2.3.Встроенный генератор с внешней или внутренней RC-цепочкой
3.3.Режимы пониженного энергопотребления
3.3.1.Режим Idle
3.3.2.Режим Power Down
3.3.3.Режим ADC Noise Reduction
3.4.Сброс
3.4.1.Сброс по включению питания
3.4.2.Аппаратный сброс
3.4.3.Сброс от сторожевого таймера
3.4.4.Сброс при снижении напряжения питания
3.4.5.Управление схемой сброса
3.5.Прерывания
3.5.1.Таблица векторов прерываний
3.5.2.Обработка прерываний
3.5.3.Внешние прерывания. Регистры GIMSK и GIFR
3.5.4.Прерывания от таймеров. Регистры TIMSK и TIFR
3.5.5.Управление прерываниями в микроконтроллерах ATtiny28x. Регистры ICR и IFR
Глава 4. Порты ввода/вывода
4.1.Общие сведения
4.2.Обращение к портам ввода/вывода
4.3.Конфигурирование портов ввода/вывода
4.4.Аппаратный модулятор
Глава 5. Таймеры в микроконтроллерах семейства Tiny
5.1.Общие сведения
5.2.Назначение выводов таймеров/счетчиков
5.3.Таймер/счетчик ТО
5.4.Таймер/счетчик Т1
5.4.1.Выбор источника тактового сигнала
5.4.2.Режим таймера
5.4.3.Режим ШИМ
5.5.Сторожевой таймер
Глава 6. Аналоговый компаратор
6.1.Общие сведения
6.2.Функционирование компаратора
Глава 7. Аналого-цифровой преобразователь
7.1.Общие сведения
7.2.Функционирование модуля АЦП
7.3.Повышение точности преобразования
7.4.Параметры АЦП
Часть 2. Микроконтроллеры семейства Mega
Глава 8. Знакомство с семейством Mega
8.1.Общие сведения
8.2.Отличительные особенности
8.3.Характеристики процессора
8.4.Характеристики подсистемы ввода/вывода
8.5.Периферийные устройства
8.6.Архитектура ядра
8.7.Цоколевка и описание выводов
Глава 9. Архитектура микроконтроллеров семейства Mega
9.1.Введение
9.2.Организация памяти
9.2.1.Память программ
9.2.2.Память данных
9.2.3.Энергонезависимая память данных (EEPROM)
9.3.Счетчик команд и выполнение программы
9.3.1.Счетчик команд
9.3.2.Функционирование конвейера
9.3.3.Команды типа «проверка/пропуск» (Test & Skip)
9.3.4.Команды условного перехода
9.3.5.Команды безусловного перехода
9.3.6.Команды вызова подпрограмм
9.3.7.Команды возврата из подпрограмм
9.4.Стек
Глава 10. Тактирование, режимы пониженного энергопотребления и сброс
10.1.Общие сведения
10.2.Тактовый генератор
10.2.1.Тактовый генератор с внешним резонатором
10.2.2.Низкочастотный кварцевый генератор
10.2.3.Внешний сигнал синхронизации
10.2.4.Внешняя RC-цепочка
10.2.5.Встроенный генератор с внутренней RC-цепочкой
10.2.6.Управление тактовой частотой
10.3.Режимы пониженного энергопотребления
10.4.Сброс
10.4.1.Сброс по включению питания
10.4.2.Аппаратный сброс
10.4.3.Сброс от сторожевого таймера
10.4.4.Сброс при снижении напряжения питания
10.4.5.Управление схемой сброса
Глава 11. Прерывания
11.1.Общие сведения
11.2.Таблица векторов прерываний
11.3.Обработка прерываний
11.4.Внешние прерывания
Глава 12. Порты ввода/вывода
12.1.Общие сведения
12.2.Регистры портов ввода/вывода
12.3.Конфигурирование портов ввода/вывода
Глава 13. Таймеры
13.1.Общие сведения
13.2.Назначение выводов таймеров/счетчиков
13.3.Прерывания от таймеров/счетчиков
13.4.Предделители таймеров/счетчиков
13.4.1.Управление предделителями
13.4.2.Использование внешнего тактового сигнала
13.5.Таймеры/счетчики ТО и Т2
13.5.1.Управление тактовым сигналом
13.5.2.Режимы работы
13.5.3.Асинхронный режим
13.6.Таймеры/счетчики Т1и ТЗ
13.6.1.Обращение к 16-разрядным регистрам
13.6.2.Управление тактовым сигналом
13.6.3.Режимы работы
13.7.Сторожевой таймер
Глава 14. Аналоговый компаратор
14.1.Введение
14.2.Функционирование компаратора
Глава 15. Аналого-цифровой преобразователь
15.1.Общие сведения
15.2.Функционирование модуля АЦП
15.3.Результат преобразования
15.4.Повышение точности преобразования
15.5.Параметры АЦП
Глава 16. Универсальный асинхронный (синхронный/асинхронный) приемопередатчик
16.1.Общие сведения
16.2.Использование модулей USART/UART
16.2.1.Скорость приема/передачи
16.2.2.Формат кадра
16.2.3.Передача данных
16.2.4.Прием данных
16.3.Мультипроцессорный режим работы
Глава 17. Последовательный периферийный интерфейс SPI
17.1.Введение
17.2.Функционирование модуля SPI
17.3.Режимы передачи данных
17.4.Использование вывода SS
Глава 18. Последовательный двухпроводный интерфейс
18.1.Общие сведения
18.2.Принципы обмена данными по шине TWI
18.3.Обзор модуля TWI
18.4.Взаимодействие прикладной программы с модулем TWI
18.5.Режимы работы модуля TWI
18.5.1.Режим «Ведущий передатчик»
18.5.2.Режим «Ведущий приемник»
18.5.3.Режим «Ведомый приемник»
18.5.4.Режим «Ведомый передатчик»
18.5.5.Комбинирование различных режимов
18.5.6.Арбитраж
18.6.Параметры интерфейса TWI
Часть 3. Команды микроконтроллеров семейств Tiny и Mega
Глава 19. Общие сведения о системе команд
19.1.Введение в систему команд
19.2.Операнды
19.3.Типы команд
19.3.1.Команды логических операций.
19.3.2.Команды арифметических операций и команды сдвига
19.3.3.Команды операций с битами
19.3.4.Команды пересылки данных
19.3.5.Команды передачи управления
19.3.6.Команды управления системой
19.4.Сводные таблицы команд
Глава 20. Описание команд
Часть 4. Программирование микроконтроллеров семейств Tiny и Mega
Глава 21. Введение в программирование микроконтроллеров AYR
21.1.Общие сведения
21.2.Защита кода и данных
21.3.Конфигурационные ячейки
21.4.Идентификатор
21.5.Калибровочная ячейка
21.6.Организация памяти программ и данных микроконтроллеров семейства Mega
Глава 22. Последовательное программирование при высоком напряжении
22.1.Общие сведения
22.2.Управление процессом программирования
Глава 23. Программирование по последовательному каналу
23.1.Общие сведения
23.2.Переключение в режим программирования
23.3.Управлением процессом программирования FLASH-памяти
23.4.Управление процессом программирования EEPROM-памяти
Глава 24. Параллельное программирование
24.1.Общие сведения
24.2.Переключение в режим параллельного программирования
24.3.Стирание кристалла
24.4.Программирование FLASH-памяти
24.5.Программирование EEPROM-памяти
24.6.Конфигурирование микроконтроллеров
24.6.1.Программирование конфигурационных ячеек
24.6.2.Программирование ячеек защиты
24.6.3.Чтение конфигурационных ячеек и ячеек защиты
24.6.4.Чтение ячеек идентификатора и калибровочной константы
Глава 25. Программирование по интерфейсу JTAG
25.1.Общие сведения
25.2.Использование интерфейса JTAG для программирования кристалла. Команды JTAG
25.2.1.AVR_RESET (код команды $ОС)
25.2.2.PROG_ENABLE (код команды $04)
25.2.3.PROG_COMMANDS (код команды $05)
25.2.4.PROG_PAGELOAD (код команды $06)
25.2.5.PROG_PAGEREAD (код команды $07)
25.2.6.Алгоритм программирования
Глава 26. Самопрограммирование микроконтроллеров семейства Mega
26.1.Общие сведения
26.2.Области RWW и NRWW
26.3.Функционирование загрузчика
26.3.1.Управление процессом самопрограммирования
26.3.2.Изменение памяти программ
26.3.3.Изменение ячеек защиты загрузчика
26.3.4.Чтение конфигурационных ячеек и ячеек защиты
26.3.5.Пример реализации программы-загрузчика

Приложения

Приложение 1. Сводная таблица микроконтроллеров AVR семейства Tiny
Приложение 2. Сводная таблица микроконтроллеров AVR семейства Mega
Приложение 3. Чертежи корпусов микроконтроллеров AVR семейств Tiny и Mega
Приложение 4. Электрические параметры микроконтроллеров AVR семейств Tiny и Mega

СОДЕРЖАНИЕ
Часть I. Архитектура микроконтроллеров AVR... 15
Глава 1. Восьмиразрядные микроконтроллеры
AVR........................................................... 16
Глава 2. Семейство AVR ATxmega........................... 97

Часть II. Компиляторы и средства разработки
для микроконтроллеров AVR................. 140
Глава 3. Компилятор WinAVR................................... 141
Глава 4. Среда разработки AVR Studio..................... 146
Глава 5. Среда разработки CodeVisionAVR............... 158
Глава 6. Программаторы для микроконтроллеров
AVR........................................................... 175

Часть III. Архитектура микроконтроллеров PIC.. 184
Глава 7. Восьмиразрядные микроконтроллеры PIC... 185
Глава 8. Семейство PIC18F...................................... 219
Глава 9. Семейство PIC24........................................ 231
Глава 10. Семейство PIC32...................................... 248

Часть IV. Компиляторы и средства разработки
для микроконтроллеров PIC................. 260
Глава 11. Компилятор CCS-PICC.............................. 261
Глава 12. Эмуляция и отладка программ в среде
MPLAB................................................... 275
Глава 13. Компилятор mikroC................................... 282
Глава 14. Компиляторы C30 и C32............................ 294
Глава 15. Программаторы для микроконтроллеров
PIC.......................................................... 297

Часть V. Язык С и директивы препроцессора.... 302
Глава 16. Основы языка C....................................... 303
Глава 17. Функции и макросы языка С для

различных компиляторов.......................... 361
Часть VI. Программные примеры для
микроконтроллеров AVR...................... 412
Глава 18. Примеры для компилятора WinAVR.......... 413
Глава 19. Примеры для компилятора
CodeVisionAVR 430

Часть VII. Программные примеры для
микроконтроллеров PIC....................... 435
Глава 20. Примеры для компилятора CCS-PICC........ 436
Глава 21. Примеры для компилятора mikroC............. 446
Глава 22. Примеры для компилятора C30................. 453
Глава 23. Примеры для компилятора C32................. 470

ЧАСТЬ VIII. ПРИЛОЖЕНИЯ..................................... 477
Приложение А. Таблица символов ASCII............. 478
Приложение Б. Преобразование из одной
системы счисления в другую... 479
Приложение В. Система команд
микроконтроллеров AVR......... 482
Наличие команд в различных микроконтроллерах
AVR......................................................................... 495
Команды по категориям........................................... 497
Приложение Г. Система команд
микроконтроллеров PIC............. 498
Команды восьмиразрядных микроконтроллеров....... 498
Система команд микроконтроллеров PIC24............... 510
Приложение Д. Область ввода/вывода
микроконтроллеров AVR ATxmega A..... 519

Глава1
Адаптеры для персонального компьютера IBM PC
1. Адаптер ввода-вывода
2. Адаптер сети ETHERNET
3. Интерфейс шины ISA на ПЛИС
4. Адаптер СОМ-порта на ПЛИС
5. Адаптер LPT-порта на ПЛИС
6. Адаптер FLASH-диска DOC2000
7. Адаптер USB-COM
8. Адаптер USB-AVR
9. Адаптер USB-HUB
10. Адаптер USB-Serial
11. Адаптер для связи компьютеров через интерфейс USB
12. Адаптер FLASH-памяти

Глава 2
Устройства на контроллерах
13. Контроллер 8088
14. Минитерминал MCS
15. Контроллер с дистанционной модификацией программ
16. Универсальные цифровые часы на контроллере AVR
17. Музыкальная клавиатура
18. Автоматический корректор часов
19. PIC-контроллер в автомобильных часах

Глава 3
Тестовые устройства и программы
20. Плата диагностики POST
21. Эмулятор интерфейса ISA
22. Эмулятор ПЗУ
23. Тестирование LPT-порта
24. Тестирование СОМ-порта
25. Автоматизированный фильтр-удлинитель сетевого питания

Приложения
Приложение 1
Система команд микроконтроллеров MCS-51 Приложение 2
Система команд микроконтроллеров AVR Приложение 3
Система команд PIC микроконтроллеров семейства PIC16F84

Данное руководство пользователя делает гораздо больше, чем просто описывает особенности процессора ARM Cortex-M3; это объясняет шаг за шагом, как программировать в реальных проектах. Она учит читателей, как использовать наборы инструкций для того, чтобы получить наилучшую функциональность, эффективность. Автор, ARM инженер, который участвовал в разработке ядра, дает много примеров и диаграмм, которые помогают пониманию.

Данное руководство пользователя делает гораздо больше, чем просто описывает особенности процессора ARM Cortex-M3; это объясняет шаг за шагом, как программировать в реальных проектах. Она учит читателей, как использовать наборы инструкций для того, чтобы получить наилучшую функциональность, эффективность. Автор, ARM инженер, который участвовал в разработке ядра, дает много примеров и диаграмм, которые помогают пониманию.

Руководство проектировщика к семейтву Cortex-M представляет собой учебник на основе книги, давая ключевые понятия, необходимые для разработки программ на С с процессором Cortex M. Книга начинается с обзора семейства Cortex-M0, давая архитектурные описания, поддерживаемые с практическими примерами, что позволяет инженеру легко разрабатывать основные программы C для запуска на Cortex-M0/M3 и M4.
Затем проверяется более продвинутые особенности архитектуры Cortex, такие как защита памяти, режимов работы и двойной стек.

Эта книга содержит:
• Ключевые различия между Cortex M0/M3 и M4
• Ключевые особенности семьи Cortex-M
• Как наилучшим образом использовать CoreSight
• Режимы работы Cortex-M и защиты памяти
• Передовые технологии программного обеспечения для Cortex-M микроконтроллеров
• Вводит стандарт Cortex микроконтроллер программного интерфейса (CMSIS)
• Введение в библиотеку CMSIS DSP для Cortex M3 и M4, рассказывается, как оптимизировать DSP код для Cortex M4, и как строить системы ЦОС реального времени
• Инструмент оценки цепь IDE и отладчик позволяет прилагаемая примеры проектов , которые будут работать в моделировании на компьютере или на недорогом оборудовании

Руководство проектировщика к семейтву Cortex-M представляет собой учебник на основе книги, давая ключевые понятия, необходимые для разработки программ на С с процессором Cortex M. Книга начинается с обзора семейства Cortex-M0, давая архитектурные описания, поддерживаемые с практическими примерами, что позволяет инженеру легко разрабатывать основные программы C для запуска на Cortex-M0/M3 и M4.
Затем проверяется более продвинутые особенности архитектуры Cortex, такие как защита памяти, режимов работы и двойной стек.

Настоящая книга посвящена однокристальным микроконтроллерам со сверхнизким потреблением семейства MSP430x2xx компании Texas Instruments. Данное руководство представляет собой перевод документа «MSP430x2xx Family Users Guide», выпущенного компанией в 2008 году. В руководстве подробно рассмотрена архитектура ЦПУ MSP430 и MSP430x, описаны система команд и поддерживаемые режимы адресации. Помимо этого, в книге детально описываются различные периферийные модули, реализованные в микроконтроллерах семейства: таймеры, порты ввода/вывода, модули АЦП и ЦАП, модули последовательных интерфейсов USI/USCI и прочие, а также аналоговые модули, такие как модуль операционного усилителя и модуль аналогового компаратора. Это руководство безо всякого преувеличения можно считать настольной книгой инженера разработчика, занимающегося проектированием устройств на микроконтроллерах семейства MSP430x2xx.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие
Глава 1. Введение
1.1. Архитектура
1.2. Гибкая система тактирования
1.3. Внутрисхемная эмуляция
1.4. Адресное пространство
1.4.1. Флэш/ПЗУ
1.4.2. ОЗУ
1.4.3. Периферийные устройства
1.4.4. Регистры специальных функций (SFR)
1.4.5. Организация памяти
1.5. Расширенные возможности семейства MSP430x2xx
Глава 2. Сброс, прерывания и режимы работы
2.1. Сброс и инициализация системы
2.1.1. Сброс по снижению напряжения питания (BOR)
2.1.2. Состояние устройства после сброса
2.2. Прерывания
2.2.1. Немаскируемые прерывания (NMI)
2.2.2. Маскируемые прерывания
2.2.3. Обработка прерывания
2.2.4. Векторы прерываний
2.3. Режимы работы
2.3.1. Вход в режимы пониженного энергопотребления и выход из них
2.4. Принципы программирования устройств с низким энергопотреблением
2.5. Подключение неиспользуемых выводов
Глава 3. 16битное RISC ЦПУ MSP430
3.1. Введение в ЦПУ
3.2. Регистры ЦПУ
3.2.1. Счётчик команд (PC)
3.2.2. Указатель стека (SP)
3.2.3. Регистр состояния (SR)
3.2.4. Регистры генератора констант CG1 и CG2
3.2.5. Регистры общего назначения R4…R15
3.3. Режимы адресации
3.3.1. Регистровый режим адресации
3.3.2. Индексный режим адресации
3.3.3. Относительный режим адресации
3.3.4. Абсолютный режим адресации
3.3.5. Косвенный регистровый режим адресации
3.3.6. Косвенный регистровый режим адресации с автоинкрементом
3.3.7. Непосредственный режим адресации
3.4. Система команд
3.4.1. Команды с двумя операндами (формат I)
3.4.2. Команды с одним операндом (формат II)
3.4.3. Команды перехода
3.4.4. Время выполнения и размер команд
3.4.5. Описание набора команд
Глава 4. 16-ти битное RISC ЦПУ MSP430X
4.1. Введение в ЦПУ
4.2. Прерывания
4.3. Регистры ЦПУ
4.3.1. Счётчик команд (PC)
4.3.2. Указатель стека (SP)
4.3.3. Регистр состояния (SR)
4.3.4. Регистры генератора констант CG1 и CG2
4.3.5. Регистры общего назначения R4…R15
4.4. Режимы адресации
4.4.1. Регистровый режим
4.4.2. Индексный режим адресации
4.4.3. Относительный режим адресации
4.4.4. Абсолютный режим адресации
4.4.5. Косвенный регистровый режим адресации
4.4.6. Косвенный регистровый режим адресации с автоинкрементом
4.4.7. Непосредственный режим адресации
4.5. Команды MSP430 и MSP430X
4.5.1. Команды MSP430
4.5.2. Команды MSP430X
4.6. Описание набора команд
4.6.1. Подробные описания расширенных команд
4.6.2. Команды MSP430
4.6.3. Расширенные команды
4.6.4. Адресные команды
Глава 5. Модуль синхронизации Basic Clock Module+
5.1. Введение
5.2. Функционирование модуля синхронизации
5.2.1. Возможности модуля синхронизации и приложения с низким энергопотреблением
5.2.2. Встроенный низкочастотный генератор со сверхнизким потреблением
5.2.3. Генератор LFXT1
5.2.4. Генератор XT2
5.2.5. Генератор с цифровым управлением (DCO)
5.2.6. Модулятор DCO
5.2.7. Отказоустойчивая работа модуля синхронизации
5.2.8. Синхронизация тактовых сигналов
5.3. Регистры модуля синхронизации
Глава 6. Контроллер DMA
6.1. Введение
6.2. Функционирование контроллера DMA
6.2.1. Режимы адресации контроллера DMA
6.2.2. Режимы пересылки контроллера DMA
6.2.3. Инициация передачи данных с использованием DMA
6.2.4. Прерывание DMA-пересылок
6.2.5. Приоритеты каналов DMA
6.2.6. Длительность DMA-пересылки
6.2.7. Функционирование DMA и прерывания
6.2.8. Прерывания контроллера DMA
6.2.9. Использование модуля USCI_B в режиме I2C с контроллером DMA
6.2.10. Использование модуля ADC12 с контроллером DMA
6.2.11. Использование модуля DAC12 с контроллером DMA
6.2.12. Запись в флэш-память с использованием контроллера DMA
6.3. Регистры контроллера DMA
Глава 7. Контроллер флэш-памяти
7.1. Введение
7.2. Сегментная организация флэш-памяти
7.2.1. Сегмент A
7.3. Функционирование флэш-памяти
7.3.1. Тактовый генератор контроллера флэш-памяти
7.3.2. Стирание флэш-памяти
7.3.3. Запись в флэш-память
7.3.4. Обращение к флэш-памяти во время записи или стирания
7.3.5. Останов циклов записи или стирания
7.3.6. Режим чтения при граничных условиях
7.3.7. Конфигурирование контроллера флэш-памяти
и организация доступа к нему
7.3.8. Прерывания контроллера флэш-памяти
7.3.9. Программирование флэш-памяти
7.4. Регистры контроллера флэш-памяти
Глава 8. Цифровые порты ввода/вывода
8.1. Введение
8.2. Функционирование цифровых портов ввода/вывода
8.2.1. Регистр данных входа PxIN
8.2.2. Регистр данных выхода PxOUT
8.2.3. Регистр направления PxDIR
8.2.4. Регистр включения подтягивающих резисторов PxREN
8.2.5. Регистры выбора функции PxSEL и PxSEL2
8.2.6. Прерывания от портов P1 и P2
8.2.7. Конфигурация неиспользуемых выводов портов
8.3. Регистры цифровых портов ввода/вывода
Глава 9. Супервизор напряжения питания
9.1. Введение
9.2. Функционирование супервизора
9.2.1. Конфигурирование супервизора
9.2.2. Функционирование компаратора супервизора
9.2.3. Изменение битов VLDx
9.2.4. Рабочий диапазон супервизора
9.3. Регистры супервизора
Глава 10. Сторожевой таймер
10.1. Введение
10.2. Функционирование сторожевого таймера
10.2.1. Счётчик сторожевого таймера
10.2.2. Режим сторожевого таймера
10.2.3. Режим интервального таймера
10.2.4. Прерывания сторожевого таймера
10.2.5. Отказоустойчивое тактирование сторожевого таймера
10.2.6. Функционирование в режимах пониженного энергопотребления
10.2.7. Примеры кода
10.3. Регистры сторожевого таймера
Глава 11. Аппаратный умножитель
11.1. Введение
11.2. Функционирование аппаратного умножителя
11.2.1. Регистры операндов
11.2.2. Регистры результата
11.2.3. Примеры кода
11.2.4. Косвенная адресация RESLO
11.2.5. Использование прерываний
11.3. Регистры аппаратного умножителя
Глава 12. Таймер A
12.1. Введение
12.2. Функционирование Таймера А
12.2.1. 16-ти битный таймер/счётчик
12.2.2. Запуск таймера
12.2.3. Управление режимом работы таймера
12.2.4. Блоки захвата/сравнения
12.2.5. Модуль вывода
12.2.6. Прерывания Таймера А
12.3. Регистры Таймера А
Глава 13. Таймер B
13.1. Введение
13.1.1. Сходства и различия с Таймером А
13.2. Функционирование Таймера B
13.2.1. 16-ти битный таймер/счётчик
13.2.2. Запуск таймера
13.2.3. Управление режимом работы таймера
13.2.4. Блоки захвата/сравнения
13.2.5. Модуль вывода
13.2.6. Прерывания Таймера B
13.3. Регистры Таймера B
Глава 14. Универсальный последовательный интерфейс
14.1. Введение
14.2. Функционирование модуля USI
14.2.1. Инициализация модуля USI
14.2.2. Генерация тактового сигнала USI
14.2.3. Режим SPI
14.2.4. Режим I2C
14.3. Регистры модуля USI
Глава 15. Универсальный последовательный коммуникационный интерфейс: режим UART
15.1. Введение
15.2. Введение в модуль USCI: режим UART
15.3. Функционирование модуля USСI: режим UART
15.3.1. Инициализация и сброс модуля USCI
15.3.2. Формат символа
15.3.3. Форматы асинхронного обмена
15.3.4. Автоматическое определение скорости передачи
15.3.5. Кодирование и декодирование сигналов IrDA
15.3.6. Автоматическое обнаружение ошибок
15.3.7. Разрешение приёма USCI
15.3.8. Разрешение передачи USCI
15.3.9. Контроллер скорости передачи UART
15.3.10. Установка скорости обмена
15.3.11. Синхронизация при передаче
15.3.12. Синхронизация при приёме
15.3.13. Типовые скорости обмена и величины ошибок
15.3.14. Использование модуля USCI в режиме UART совместно с режимами пониженного энергопотребления
15.3.15. Прерывания модуля USCI
15.4. Регистры модуля USCI: режим UART
Глава 16. Универсальный последовательный коммуникационный интерфейс: режим SPI
16.1. Введение
16.2. Введение в модуль USCI: режим SPI
16.3. Функционирование модуля USСI: режим SPI
16.3.1. Инициализация и сброс модуля USCI
16.3.2. Формат символа
16.3.3. Режим ведущего
16.3.4. Режим ведомого
16.3.5. Разрешение обмена по интерфейсу SPI
16.3.6. Управление тактовым сигналом
16.3.7. Использование режима SPI совместно с режимами пониженного энергопотребления
16.3.8. Прерывания в режиме SPI
16.4. Регистры модуля USCI: режим SPI
Глава 17. Универсальный последовательный коммуникационный интерфейс: режим I2C
17.1. Введение
17.2. Введение в модуль USCI: режим I2C
17.3. Функционирование модуля USСI: режим I2C
17.3.1. Инициализация и сброс модуля USCI
17.3.2. Передача данных по шине I2C
17.3.3. Режимы адресации I2C
17.3.4. Режимы работы модуля I2C
17.3.5. Генерация и синхронизация тактового сигнала I2C
17.3.6. Использование модуля USCI в режиме I2C совместно с режимами пониженного энергопотребления
17.3.7. Прерывания в режиме I2C
17.4. Регистры модуля USCI: режим I2C
Глава 18. Модуль операционного усилителя OA
18.1. Введение
18.2. Функционирование модуля OA
18.2.1. Операционный усилитель
18.2.2. Входы модуля OA
18.2.3. Выход модуля OA и организация обратной связи
18.2.4. Конфигурация модуля OA
18.3. Регистры модулей OA
Глава 19. Модуль аналогового компаратора Comparator_A+
19.1. Введение
19.2. Функционирование модуля Comparator_A+
19.2.1. Компаратор
19.2.2. Входные аналоговые ключи
19.2.3. Ключ замыкания входов
19.2.4. Выходной фильтр
19.2.5. Генератор опорного напряжения
19.2.6. Компаратор и регистр отключения порта CAPD
19.2.7. Прерывания компаратора
19.2.8. Использование компаратора для измерения сопротивления
19.3. Регистры модуля Comparator_A+
Глава 20. Модуль 10-ти битного АЦП ADC10
20.1. Введение
20.2. Функционирование модуля ADC10
20.2.1. Ядро 10-ти битного АЦП
20.2.2. Входы модуля ADC10 и мультиплексор
20.2.3. Генератор опорного напряжения
20.2.4. Автоматическое отключение
20.2.5. Синхронизация выборки и преобразования
20.2.6. Режимы преобразования
20.2.7. Контроллер передачи данных модуля ADC10
20.2.8. Использование встроенного датчика температуры
20.2.9. Заземление и борьба с помехами при использовании модуля ADC10
20.2.10. Прерывания модуля ADC10
20.3. Регистры модуля ADC10
Глава 21. Модуль 12-ти битного АЦП ADC12
21.1. Введение
21.2. Функционирование модуля ADC12
21.2.1. Ядро 12-ти битного АЦП
21.2.2. Входы модуля ADC12 и мультиплексор
21.2.3. Генератор опорного напряжения
21.2.4. Синхронизация выборки и преобразования
21.2.5. Сохранение результатов преобразования
21.2.6. Режимы преобразования
21.2.7. Использование встроенного датчика температуры
21.2.8. Заземление и борьба с помехами при использовании модуля ADC12
21.2.9. Прерывания модуля ADC12
21.3. Регистры модуля ADC12
Глава 22. Структура TLV
22.1. Введение
22.2. Поддерживаемые теги
22.2.1. Структура TLV калибровочных значений DCO
22.3. Проверка целостности содержимого сегмента A
22.4. Анализ содержимого сегмента A
Глава 23. Модуль 12битного ЦАП DAC12
23.1. Введение
23.2. Функционирование модуля ADC12
23.2.1. Ядро 12@битного ЦАП
23.2.2. Опорное напряжение модуля DAC12
23.2.3. Обновление состояния выхода модуля ADC12
23.2.4. Формат содержимого DAC12_xDAT
23.2.5. Калибровка смещения выходного усилителя модуля DAC12
23.2.6. Группирование нескольких модулей DAC12
23.2.7. Прерывания модуля DAC12
23.3. Регистры модуля DAC12
Глава 24. Модуль 16битного АЦП SD16_A
24.1. Введение
24.2. Функционирование модуля SD16_A
24.2.1. Ядро АЦП
24.2.2. Диапазон входного аналогового сигнала и усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA)
24.2.3. Генератор опорного напряжения
24.2.4. Автоматическое отключение
24.2.5. Выбор входного канала
24.2.6. Параметры аналогового входа
24.2.7. Цифровой фильтр
24.2.8. Регистр данных SD16MEM0
24.2.9. Режимы преобразования
24.2.10. Использование встроенного датчика температуры
24.2.11. Обработка прерываний
24.3. Регистры модуля SD16_A
Глава 25. Встроенный модуль эмуляции EEM
25.1. Введение
25.2. Функциональные узлы модуля EEM
25.2.1. Триггеры
25.2.2. Секвенсор триггеров
25.2.3. Внутренний буфер трассировки
25.2.4. Управление тактовыми сигналами
25.3. Конфигурации модуля EEM

Книга посвящена микроконтроллерам серии MSP430, которые производятся фирмой Texas Instruments. Едва ли удастся найти конкурента этим микроконтроллерам по величине потребляемого тока и производительности, если речь идет о разработке автономных малогабаритных приборов с низковольтным батарейным питанием. Книга в доступной форме поможет разобраться с архитектурой и системой команд MSP430, сориентирует читателя в многообразии 'софта' для разработки программного обеспечения, расскажет о способах 'прошивки' памяти MSP430, о существующих программаторах. Приведенные схемы, печатные платы и сборочные рисунки поволят собрать несколько несложных программаторов flash-памяти MSP430 самостоятельно.

http://cxem.net/mc/mc165.php