Целью программы является курс по изучению и практическому освоению архитектуры одно-го из самых распространенных семейств 8-разрядных микроконтроллеров – семейства AVR фирмы Atmel.

В 16-ти лекциях курса на примере одного из наиболее применимых микроконтроллеров семейства -ATmega16, подробно разбирается работа центрального процессорного устройства и всех его компонентов, изучается структура и режимы работы всех периферийных устройств.

Внимание акцентировано на особенностях микроконтроллеров этого семейства и специфике работы отдельных блоков.

Как отдельные занятия в курсе рассмотрены четыре практических примера по использованию периферийных устройств микроконтроллера и системы прерываний. Программирование и моделирование работы микроконтроллера в этих примерах проводится с применением интегрированных средств разработки. Программирование в примерах осуществляется на языке Си и от слушателя требуется минимальное знание этого языка.

Компетенции

• способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов;
• способность применять современные методы разработки технического, информационного и алгоритмического обеспечения систем автоматизации и управления.

Целевая аудитория

Студенты технических специальностей, инженеры и специалисты в области систем контроля и управления.

Автор программы

К.т.н., доцент кафедры Систем автоматического управления Голик Станислав Евсеевич.

Описание технологии обучения

Технология обучения основана на самостоятельном изучении материала по видео лекциям, выполнении тестов. В состав видео материалов включено несколько практических заданий, выполняемых с использованием интегрированных сред разработки и моделирования.

В процессе обучения преподавателем осуществляется обратная связь со слушателями по прохождению курса, а также по выполнению практических заданий.

Продолжительность программы

Программа рассчитана на 24 академических часа (количество видеоматериалов, доступных для изучения, составляет 16 видеолекций и 4 практических занятия).

Длительность курса составляет 6 недель. Средняя недельная нагрузка на обучающегося - 4 академических часа в неделю.

Курс включает в себя 16 лекций и 4 практических занятия:

• Лекция 1. Введение. Архитектура микроконтроллеров семейства AVR. Центральное процессорное устройство. Операционное устройство.
• Лекция 2. Центральное процессорное устройство. Устройство управления. Тактовый генератор и устройство синхронизации.
• Лекция 3. Центральное процессорное устройство. Подсистема сброса. Блок режимов энергопотребления.
• Лекция 4. Организация памяти.
• Лекция 5. Система прерываний. Внешние прерывания.
• Практическое занятие. Программирование внешних прерываний.
• Лекция 6. Модуль параллельных портов ввода-вывода.
• Практическое занятие. Программирование портов ввода-вывода.
• Лекции 7 - 8. Таймеры/счетчики. Таймер/счетчик ТС0 (начало).
• Практическое занятие. Формирование сигналов широтно-импульсной модуляции.
• Лекции 9 - 11. Таймер/счетчик ТС2. Таймер/счетчик ТС1.
• Лекция 12. Сторожевой таймер. Аналоговый компаратор.
• Лекция 13. Аналого-цифровой преобразователь.
• Практическое занятие. Программирование аналого-цифрового преобразователя.
• Лекция 14 - 15. Универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик.
• Лекция 16. Последовательный интерфейс SPI.

Итоговая аттестация

В рамках итоговой аттестации слушатель проходит тестирование и выполняет практические занятия. Результат работы высылается преподавателю для проверки.

После проверки выполненного задания со слушателем проводится собеседование (очно или в режиме вебинара), на котором обучающемуся предоставляется возможность внести правки в работу в случае их необходимости или аргументировать свой выбор технологии создания заданного объекта.

Контактная информация

	пн. - пт. с 10:00 до 17:00
	197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, дом 5, корп. D, пом. D402
	+7 812 346-28-18, +7 812 346-45-21
	+7 812 346-45-21
	[email protected]

1. Введение.................................................................................................................................
	Цели курса. Основные разделы курса. ...............................................
	Основные определения. Классификация МПК..................................
	Классификация ОМК............................................................................
	Основные архитектуры процессоров ОМК........................................
	Классификация микропроцессорных систем.....................................

1.6. Гарвардская и Фон-Неймовская архитектура памяти

1.7. Общая структура микропроцессорного устройства для систем

	управления.............................................................................................
	Структура программного обеспечения МПУ..................................
2. Проектирование МПУ на основе периферийных ОМК...................................................
	Основные особенности периферийных ОМК..................................
	Семейства однокристальных PIC-контроллеров.............................
	PIC-контроллер PIC16C58 .................................................................
	Внутренняя структура контроллера PIC16C58................................
	Схемы синхронизации PIC16C58......................................................
	Организация памяти программ контроллера PIC16C58 (ПЗУ)......

2.7. Организация памяти данных (внутреннее ОЗУ контроллера

	PIC16C58) ............................................................................................
	Модуль таймера/счетчика контроллера PIC16C58..........................
	Сторожевой таймер WDT контроллера PIC16C58..........................
	Система команд контроллера PIC16С58 ..........................................
2.10.1. Команды работы с байтами................................................................................
2.10.2. Команды работы с битами PIC16C58 ................................................................
2.10.3. Команды передачи управления и работы с константами................................
2.10.4. Команды управления режимами работы контроллера PIC16C58 ..................

2.11. Влияние команд контроллера на биты-признаки результата (в

3.1. Основные технические характеристики и структура ОМК

	К1816ВЕ51...........................................................................................
	Назначение основных выводов БИС ОМК К1816ВЕ51 .................
	Организация памяти данных контроллера ВЕ51.............................
	Система команд ОМК К1816ВЕ51....................................................
	Команды пересылки данных.................................................................................
	Команды арифметических операций....................................................................
	Команды работы с битами.....................................................................................
	Команды передачи управления или переходов...................................................

	Встроенный последовательный интерфейс ОМК...........................
	Задание скорости передачи по последовательному интерфейсу...
	Система прерываний ОМК ВЕ51 ......................................................
	Механизм обслуживания прерываний ОМК....................................
	Построение расширенных МП систем на основе ОМК ВЕ 51 ......
	Дальнейшее расширение и развитие семейства ОМК MCS-51 .....
4. Принципы организации систем дискретного ввода-вывода в МПС..............................
	Общая структура систем дискретного ввода-вывода.....................
	Реализация селекторов адреса...........................................................
	Реализация портов ввода-вывода......................................................

4.4. Программно-аппаратное обеспечение ввода дискретных

4.5. Обеспечение взаимодействия микропроцессорных устройств и

	ЭВМ верхнего уровня.........................................................................
	Средства взаимодействия МПУ с оператором................................
	Жидкокристаллические индикаторные панели...............................
	Совмещенные контроллеры клавиатуры и индикатора..................
5. Организация подсистем ввода/вывода аналоговых сигналов МПУ...............................
	Вывод аналоговых сигналов..............................................................
	Общая структура подсистемы ввода аналоговых сигналов...........

5.3. Основные типы АЦП, используемые в МПУ. Основные

5.6. Программно–аппаратная реализация АЦП последовательного

	счета и последовательных приближений.........................................
	Понятия о АЦП с дельта–сигма–модуляцией..................................
	Устройство выборки хранения (УВХ)..............................................
6. Общие принципы использования 16-разрядных ОМК....................................................
	Общая характеристика 16-разрядных ОМК.....................................
	Основные технические характеристики ОМК SAB80C167 ...........
	Внутренняя структура ОМК SAB80C167 ........................................
	Организация памяти ОМК С167 .......................................................
	Системный стек ОМК С167...............................................................
	Способы адресации данных в ОМК С167 ........................................
	Общая структура процессорного модуля С167 (CPU C167)..........
	Особенности системы прерываний ОМК SAB80C167 ...................
	Периферийный контроллер событий (PEC).....................................

6.13. Встроенный контроллер промышленной CAN-сети (CAN-

Тема 1.- 6 часов (у.з.-1) Введение.

Основные понятия и определения микропроцессорной техники. Понятие об архитектуре микропроцессорной системы. Классификация однокристальных микроконтроллеров (ОМК) и микропроцессоров. RISC-архитектура ОМК.

Основные типы МПСУ. Принципы построения и структура технических средств микропроцессорного контроллера (МПК). Основные этапы разработки

микропроцессорной системы. Цифровые сигнальные процессоры.

1. Введение

1.1. Цели курса. Основные разделы курса.

Обучение разработки аппаратных средств микропроцессорных устройств СУ на основе однокристальных микроконтроллеров (ОМК). Обучение навыкам программирования ОМК на языках низкого уровня.

Основные разделы курса:

1. Основные определения. Классификация микропроцессорных контроллеров (МПК).

2. Разработка микропроцессорных устройств на основе периферийных ОМК (PIC).

3. Разработка микропроцессорных устройств на основе универсальных 8- ми разрядных ОМК (MCS-51, К1816ВЕ51).

4. Особенности использования 16-разрядных ОМК.

5. Особенности построения подсистем ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов.

6. Построение подсистем взаимодействия с оператором и управляющими ЭВМ высших уровней.

Литература.

1. Сташин В.В. , Урусов А.В. и др. Проектирование цифровых устройств на ОМК. Москва, Энергоиздат, 1990г. 300 с.

2. Однокристальные микро-ЭВМ. Справочник. Под редакцией Боборыкина А.В., Москва, Бином,1994.

3. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. Москва, Радиосвязь,1989.

4. Предько М. Руководство по микроконтроллерам. Москва, Постмаркет, 2001.

5. ОМК фирмы Microchip PIC16C5X. Под редакцией Владимирова А.М. Рига, Ормикс, 1996.

6. Федоров Б.Э., Телец В.А. Интегральные схемы ЦАП и АЦП. Москва, Энергоатомиздат,1990г.

7. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. Санкт-Петербург, БХВ 2000г.

1.2. Основные определения. Классификация МПК

Микропроцессор (МП) - функционально законченный процессор ЭВМ реализованный в виде одной или нескольких БИС и предназначен для обработки цифровой информации по заданным программам.

Микропроцессорный контроллер (МПК) – функционально законченная микро-ЭВМ, предназначенная для целей контроля и управления.

МПК может реализовываться на следующей элементной базе:

- однокристальных микропроцессорах (ОМП);

- секционных (многокристальных) МП;

- однокристальных микроконтроллерах (ОМК);

- сложных матричных программируемых логических схемах (ПЛИС, PLD, CPLD и др.).

ОМК – функционально законченный МПК, реализованный в виде одной СБИС (сверх-БИС).ОМК включает в состав: процессор, ОЗУ, ПЗУ, порты ввода/вывода для подключения внешних устройств, модули ввода аналогового сигнала АЦП, таймеры, контроллеры прерывания, контроллеры различных интерфейсов и т.д.

Простейший ОМК представляет собой БИС площадью не более 1см 2 и всего с восемью выводами.

1.3. Классификация ОМК

Различают:

1) Периферийные (интерфейсные) ОМК предназначен для реализации простейших МП систем управления. Имеют малую производительность

и малые габаритные размеры. В частности может использоваться периферийными устройствами ЭВМ (клавиатура, мышь и т.п.)

К ним относятся: PIC – Micro Chip, VPS – 42 (Intel).

2) Универсальные 8–разрядные ОМК предназначены для реализации МП систем малой и средней производительности.

Имеют простую систему команд и большую номенклатуру встроенных устройств. Основные типы: MSC – 51 (Intel)

Motorola HC05 – HC012 и др.

3) Универсальный 16–разрядный ОМК. Предназначен для реализации систем реального времени средней производительности. Структура и система команд нацелены на скорейшую реакцию на внешние события.

Наибольшее использование имеют в системах управления электродвигателями (мехатронные системы).

4) Специализированные 32–разрядные ОМК реализуют высокопроизводительную ARM архитектуру и предназначены для систем телефонии, передачи информации, телевидения и других, требующие высокоскоростной обработки информации.

К типовым 16–разрядным ОМК относятся: MSC96/196/296 (Intel), C161–C167 (Siemens, Infineon), HC16 Motorola и др.

5) Цифровые сигнальные процессоры (DSP – Digital Signal Processor) предназначен для сложной математической обработки измеряемых сигналов в режиме реального времени. Широко используются в

телефонии и связи.

Основные отличия DSP: повышенная разрядность обрабатываемых слов (16,32,64 бита) и высокая скорость в формате с плавающей точкой (16 flops).Производители: Texas Instruments (TMS 320 и др.), Analog Device (ADSP 2181 и др.).

1.4. Основные архитектуры процессоров ОМК

В современных ОМК применяются следующие архитектуры процессоров:

- RISC – (Reduce Instruction Set Commands) архитектура с сокращенным набором команд.

- CISC – (Complex Instruction Set Commands) традиционная архитектура с расширенным набором команд.

- ARM – (Advanced RISC - machine) усовершенствованная RISC архитектура.

Главная задача RISC архитектуры обеспечение наивысшей производительности процессора. Её отличительными чертами является:

- малое число команд процессора (несколько десятков);

- каждая команда выполняется за минимальное время (1-2 машинных цикла, такта).

- максимально возможное число регистров общего назначения процессора (несколько тысяч);

- увеличенная разрядность процессора (12,14,16 бит).

Современная RISC архитектура включает, как правило, только последние 3 пункта, т.к. за счет повешенной плотности компоновки БИС стало возможным реализовать большое количество команд.

В современных 32–разрядных ОМК используют ARM архитектуру (расширенная RISC архитектура с суперсокращением команд ТНUМВ).

1.5. Классификация микропроцессорных систем

МПС делят на три основных типа:

– программно-логического управления (ПЛУ);

– системы сбора и обработки информации (СОИ);

– системы цифрового автоматического управления (ЦАУ).

Системы ПЛУ характеризуются тем, что все измеренные сигналыХ i и выданные на объект сигналы управленияY i имеют логический характер (да/нет, вкл/выкл).

{ 1или 0}

{ 1или 0}

i= 1,m

i= 1, n

Логические

сигналы управления

вычисляются в

МПУ программно,

выходные сигналы логических функций или

конечных логических аппаратов.

Системы СОИ предназначены для выполнения трех основных

- постоянный опрос и измерение сигналов с группы датчиков (датчики давления, температуры, тока и т.д.) находящихся на объекте

- первичная обработка измерений информации (устранение помех, преобразование формата данных и т.д.)

- сохранение блоков измеренной информации в памяти или передача её

на ЭВМ верхнего уровня (ЭВМ ВУ) Общая структура имеет вид:

Д1,…,Дn – датчики на ОУ.

НУ1,…,НУn – нормирующие устройства, преобразующие сигнал с датчиков в требуемый диапазон для измерения АЦП.

АК – аналоговый коммутатор, осуществляет подключение одного из датчиков к АЦП для измерения

Системы ЦАУ предназначены для организации с замкнутого контура управления объектом и реализует функции автоматического регулятора, заданного Z-передаточной функцией или разностным уравнением.

исполнительное

устройство;

задающее

СУ – согласующее устройство,

усиливающее

воздействие

требуемого ИУ.

ШИМ – широтно-импульсный

модулятор, используется для преобразования кода в аналоговый сигнал, путем модуляции ширины импульса.

Важную роль в системах ЦАП играют устройства отчета времени – таймера, они определяют интервал измерения и выдачи управляемых сигналов в системе.

1.6. Гарвардская и Фон-Неймовская архитектура памяти контроллера (ОМК)

Главными отличительными чертами Гарвардской архитектуры организации памяти контроллера является:

– реализация в виде различных устройств памяти для программ и памяти для данных.

– использование двух параллельно работающих независимых шин для чтения данных и команд.

Замечание : Объем ПД как правило значительно меньше объема ПП. Основные преимущества Фон-Неймоновской архитектуры:

– простота аппаратной реализации

– универсальность исполнения команд

В настоящее время используются обе архитектуры памяти: Гарвардская в несложных восьми - разрядных контроллерах, Фон-Неймоновская в универсальных 16разрядных и выше.

1.7. Общая структура микропроцессорного устройства для систем управления

устройства

СМ (СИСТАМНАЯ МАГИСТРАЛЬ)

Индикатор

Клавиатура

К ОБЪЕКТУ

следующий вид:

В микропроцессорных устройствах используются магистрально – модульная структура, т.е. к единой системной магистрали (СМ) подключены все основные блоки:

МПМ –микропроцессорный модуль реализуется на основе однокристального процессора или микроконтроллера.

СС –схема синхронизации, обеспечивает генерацию тактовой частоты процессора и сигнала «Сброс».

БФСМ –блок формирования системной магистрали, преобразует сигналы управления микропроцессора в сигналы шин системной магистрали.

БЗУ –блок запоминающих устройств, включает ОЗУ, ПЗУ, часто энергонезависимую память.

БОП –блок обработки прерывания от основных модулей микропроцессорного устройства.

БФИ –блок формирования времени интервалов, используется как для подсчета времени, так и для подсчета внешних импульсов; реализуется в виде таймера-счетчика.

СТ (WDT) –Watch Dog Timer-сторожевой таймер, предназначен для устранения аварийных зацикливаний программ микропроцессорного устройства.

УВВ АС –устройство ввода/вывода аналоговых сигналов, предназначенных для измерения и генерации напряжений различной амплитуды, как правило, находящейся в диапазоне 0…10 В. При этом как устройство ввода используется АЦП, а как устройство вывода аналогового сигнала ЦАП или ШИМ.

УВВ DC –устройство ввода/вывода дискретных сигналов, предназначенных для измерения и выдачи логических сигналов, как правило, ТТЛ-уровней.

БПС –блок последовательной связи, предназначен для приема и передачи информации из МПУ на ЭВМ ВУ, или на другое устройство. Представляет собой либо последовательный интерфейс, либо промышленную сеть.

ККИ –контроллер клавиатуры и индикаторов, предназначен для подключения к устройству клавиатуры и линейки семи сегментных или жидкокристаллических индикаторов.

БФИ –блок формирования интерфейса, предназначен для усиления сигналов СМ и выдачи их на разъем.

Определение. МПУ называется с открытой архитектурой, если сигналы СМ выдаются на разъем и могут быть использованы для подключения внешних устройств. Иначе-с закрытой архитектурой.

Иные периферийные устройства–в качестве них может быть использованы контроллеры различных последовательных и параллельных интерфейсов(для подключения приборов, внешней дисковой памяти, специальных устройств управления и т.д.).

Часто в промышленных МПУ используется накопители на «твердых» дисках. По сути дела это Flash-память, но с файловой организацией, как у диска.

Тема 2. - 2 часа (у.з.-2). Системное программное обеспечение (ПО) микропроцессорных систем.

Состав и структура ПО микропроцессорной системы. Общая структура и

основные функции управляющей программы “монитор”. Общая характеристика

тестовых процедур основных узлов микропроцессорного контроллера. Библиотеки стандартных прикладных программ.

1.8. Структура программного обеспечения МПУ

Программное обеспечение можно разбить на три основные части:

– резидентное системное ПО

– резидентное прикладное ПО

– инструментальный кросс системы разработки ПО. Резидентное системное ПО включает:

– операционные системы реального времени ОСРВ для МПУ (RTX, X11, QHS, LINUX,…). Основная функция ОСРВ - минимизация времени ответа прикладного ПО на внешние запросы, а также упрощение взаимодействия прикладных программ с основными узлами МПУ. В простейшем случае ОС реального времени может заменяться программой–монитором;

– тестовые программные процедуры;

– библиотеки прикладных подпрограмм, предназначены для упрощения написания прикладного программного обеспечения. Программа-монитор предназначена для упрощения взаимодействия с

пользователем через клавиатуру или последовательный интерфейс. К основным командам монитора относится:

– просмотр и модификация ячеек памяти устройства (S-команды);

– запуск программы с введенного адреса (G-команды);

– просмотр и модификация портов ввода/вывода контроллера (I/O- команды);

– пошаговое выполнение программы контроллера (J-команды) и т.д.Тестовые процедуры предназначены для поиска неисправностей и

проверке работоспособности основных узлов МПУ.

Стандартные библиотеки прикладных программ могут иметь различный состав в зависимости от области применения МПУ.

Инструментальные кросс системы разработки ПО представляют собой совокупность программ для инструментальной ЭВМ.

Замечание. Основным отличием ОС реального времени от универсальных ОС является то, что их главная цель-минимизация задержки для ответа на внешний запрос. Основная цель универсальных ОС - оптимальное распределение ресурсов ЭВМ при выполнении программ.

Если хотитеобучаться по « S kype », то первое занятие проводитсяусловно-бесплатно (кроме индивидуальных программ), т.е. вы его проходите с целью понять, подходит вам такое обучение или нет. Вслучае принятия положительного решения, оно оплачивается. Минимальная предоплата - за 4 занятия. Для занятий по индивидуальным программам – только по предоплате.

Для хорошей связи нужно иметь интернет с достаточной скоростью (лучше кабельный, обычно не менее 2 Мбит/с). Качество связи можем проверить пробным сеансом связи.

Для понимания того, как будет происходить обучениепо e - mail , вы можете пройти бесплатно первое занятие любого курса:

1. Вы получите материалы этого занятия.

2. Изучите их, ответите на контрольные вопросы и вышлите ваши ответы (а также вопросы, возникшие у вас в процессе изучения материала) для проверки.

3. После проверки вы получите комментарии к вашим ответам (что правильно, что неправильно или не совсем верно) и ответы на ваши вопросы (см.).

Порядок оплаты:

Вы заказываете требуемые курсы обучения(при необходимости устройства или наборы деталей). Вам выставляется счет на оплату. Вы оплачиваете счет. После прихода денег Вам высылается учебный материал по электронной почте для обучения по e - mail (еслизаказаны устройства или наборы деталей, то они высылаются обычной почтой ценной бандеролью) или проводятся занятия по « Skype » (время по договоренности, можно по 1-2 занятию в день).

Варианты оплаты:

Оплата производится на расчетный счет ИП, возможны следующие способы:

Через Сбербанк или другой банк

Интернет-банк

Сервис «Оплата квитанций» платежной системы "Яндекс.Д еньги "

Сервис платежей "WebMoney "

Или через платежную систему « OnPay » (много вариантов оплаты картами, электронными деньгами, через терминалы и т.д.)

Скидки:

При заказе нескольких разных курсов по e - mail или обучение нескольких человек по одному курсу по e - mail (кроме «обучения на заказ»):

2,3,4 заказываемые курсы – скидка 10%,

5 ипоследующие – скидка 20%.

При обучении нескольких человек одновременно по скайпу, скидки обсуждаются.

Вписьме укажите номера курсов, по которым вы хотите получить пробные занятия или произвести оплату за курсы (и наборы для обучения при необходимости). Если вы затрудняетесь с выбором курса, напишите, какие устройства вы собираетесь разрабатывать, хотите пройти обучение с целью проектирования радиолюбительских устройств или это вам нужно для профессиональной деятельности, я помогу вам подобрать наиболее подходящий курс.

Или позвоните по телефону+79126195167 (с 8 до 18 по Московскому времени).

Часто задаваемые вопросы:

Я начинающий программист. На предприятии, где я работаю (устраиваюсь на работу) понадобилось подготовить специалиста (специалистов) по микроконтроллерам и они решили подготовить меня.

Меня просили поискать подходящие курсы по изучению микроконтроллеров, каким образом можно пройти курсы у вас с оплатой от предприятия?

Ваше предприятие заключает со мной договор наобучение вас по определенной программе, которая указывается в договоре. Списать такое обучение на расходы предприятия удобнее, оформив его как «консультации по программному обеспечению». По запросу вышлю вам образец договора, оплата безналичным расчетом. Если у руководства предприятия будут вопросы по моим курсам, пусть пишут или вы пишите.

Как я понял, вы ведете курсы по изучению микроконтроллеров. У меня к вам вопрос, вы официально зарегистрированы и можете официально оформить курс обучения, оплату и по окончанию выдать документ, подтверждающий прохождение курса?

Я официально зарегистрирован как индивидуальный предприниматель.

С точки зрения законодательства я являюсь частным преподавателем (репетитором).

Выдавать документы государственного образца я не имею права. Это могут только образовательные учреждения.

Я хотел бы пройти обучение и изучить язык «С» для программирования микроконтроллеров проектирования радиолюбительских устройств, но не знаю какие микроконтроллеры выбрать: PIC ® или AVR ®

Сам язык «С» практически одинаков для разных микроконтроллеров.

Но в зависимости от используемого компилятора «С», его использование может отличаться.

Также существенно различается и архитектура микроконтроллеров PIC® и AVR® (регистры, настройка и работа периферийных устройств) .

Поэтому программирование для них требует изучения работы самого микроконтроллера, языка «С» и особенностей используемого компилятора. В связи с этим сделаны разные курсы для разныхмикроконтроллеров и компиляторов. Существенной разницы в процессе освоения программирования микроконтроллеров PIC® и AVR® по разным курсам нет (программы построены однотипно).

Если вы начинающий и хотите освоить программирование и PIC® и AVR® , то лучше освоить сначала один микроконтроллер и один компилятор (один курс). Потом вам будет проще освоить другой компилятор или другой тип микроконтроллера (пройдя другой курс). При одновременном изучении может возникнуть «каша» в голове и это не будет способствовать усвоению материалов.

Наиболее популярны курсы №18,34 для микроконтроллеров AVR® и №20 для микроконтроллеров PIC16® . Можете выбрать один из этих курсов.

Привет начинающим электронщикам. Перед вами статья-введение в рубрику «программирование микроконтроллеров» (для сокращения в дальнейшем будем использовать МК) . Эта рубрика будет знакомить вас с азами программирования таких МК, как AVR-ки и PIC-и.

Существует несколько способов начать программировать МК:

Можно купить готовую плату Arduino «Андурино» (в плате используется МК ATmega328)

или купить «камень» — микроконтроллер (AVRили PIC)

В этом случаем вам будет необходим программатор (в зависимости от купленного МК)

После того, как вы определитесь, что больше по душе: Андурино или «камушек» понадобится приобрести макетную плату (с проводами переходниками – джамперами). На фото вместе с макеткой и джамперами показан блок питания.

Светодиоды и резисторы 220 Ом (на начальном этапе этого будет достаточно);

Теперь по порядку:

Плата Андурино – кусок текстолита синего цвета (других не встречал) на котором смонтирован МК. Плата снабжена минимально необходимым набором для нормальной работы МК (индикация, стабилизатор питания, кварцевый резонатор (для тактирования МК), память и т. д.). Стоит порядка от 10 до 50 долларов.

Макетная плата – кусок белого пластика с множеством небольших отверстий. Стоимость 5-10 долларов.

По бокам «+» и «-» — это линии питания.

5 последовательных отверстий (например 1 a b c d e) – одна группа выводов. НЕ ПОДКЛЮЧАТЬ ПИТАНИЕ «+» и «-» в одну группу выводов напрямую, без радиоэлементов (может возникнуть опасность возгорания).

«джамперы» — провода со штырями на концах или гнездами.

Светодиоды – это думаю знаете) Стоимость до 1 доллара.

Резисторы – нужны для того, чтобы вы не попалили светодиоды. Стоимость до 1 доллара.

«Камень» AVR или PIC. Тут все понятно. Стоит от 1 доллара.

Программатор – это устройство (плата), что выполняет запись/считывания информации с памяти МК. Стоимость 5-10 долларов

Вы можете спросить, так что же всё таки покупать: Андурино или микроконтроллер. Давайте разберемся. Кстати сразу отмечу – для начала мы познакомимся с МК AVR, ПИКи будут потом)

Плюсы АНДУРИНО:

• Его проще программировать;
• В любом радиомагазине вы сможет найти большое количество дешевых устройств (разные датчики контроля и т.д), которые без проблем будут работать с платой;
• Безопасная «прошивка». Это вам не фьюзы в АVR выставлять. Чуть-чуть проморгал и прими мои поздравления, ты обладатель «камня» в прямом смысле этого слова;
• На плате все выводы МК уже выведены в гнезда, в которые устанавливаются джамперы;
• Андурино — Mega, Uno, Nano- имеют конвертер USB-Serial и разъем USB для заливки программы (на языке Arduino — скетча), поэтому нет необходимости покупать программатор.
• Питание происходит либо от USB или от внешнего источника тока.

Минусу Андурино – цена!

Важное отличие Ардуино от AVR — это разный вес написанных программ (на андурино прога будет весить больше и может так случится, что просто не запишется в память МК). AVR имеет свои минусы — программатор, источник питания, мощный компьютер для работы со средой программирования.

Плат Андурино существует несколько видов (цена у каждой платы своя):

Arduino Uno

Плата имеет меньше выводов для подключения периферийных устройств, чем Мега. На платах UNO и Mega распаяны стабилизаторы питания, что позволяют запитывать плату от батарейки 9В, либо от блока питания.

Arduino Nano

Проще некуда)).

Arduino Mega

Приставка даёт понять разработчику, что плата самая мощная.

За Pro Mini рассказывать не буду. Кому интересно могут почитать отдельно. Скажу только: ей нужен программатор USB-Serial и придется посидеть с паяльником, чтобы впаять гребенки штырьков, с помощью которых плата будет подключаться к макетной плате.

Среда программирования Arduino. Простая программа ничего лишнего нет. За неё поговорим отдельно в следующих статьях.

Для статьи-введения думаю достаточно. Спасибо за внимание. Продолжение следует.