А. А. ШЕГАЛ ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА MULTISIM ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРАХ Лабораторный практикум Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. <...> Ельцина ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА MULTISIM ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРАХ Рекомендовано методическим советом УрФУ в качестве лабораторного практикума студентов, обучающихся по направлению 211000 – Конструирование и технология электронных средств Екатеринбург Издательство Уральского университета 2014 УДК 004.42:004.415.2(075.8) ББК 32.973-018.2я73+32.973.26-02я73 Ш38 Рецензенты: кафедра сетевых информационных систем и компьютерных технологий обучения Российского государственного профессионально-педагогического университета (канд. пед. наук Е. В. Чубаркова); д-р техн. наук, проф. <...> Ш38 Применение программного комплекса Multisim для проектирования устройств на микроконтроллерах : лабораторный практикум / А. А. Шегал. <...> ПОДКЛЮЧЕНИЕ ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ И ЕЕ ТЕСТИРОВАНИЕ . <...> Основные сведения о режимах работы последовательного порта . <...> НАСТРОЙКА ВИРТУАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ: ГЕНЕРАТОРА СЛОВ, ЛОГИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА, ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА . <...> 108 4 Перечень используемых сокращений АЦП – аналого-цифровой преобразователь БД – база данных ЗМР – значение младшего разряда КМОП – комплементарная логика на транзисторах металл-оксидполупроводник ЛКМ – левая кнопка мыши МК – микроконтроллеры МПУ – микропроцессорные устройства ОЗУ – оперативное запоминающее устройство ПЗУ – постоянное запоминающее устройство ПК – персональный компьютер ПКМ – правая кнопка мыши ПО – программное обеспечение ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь ЭВС – электронно-вычислительные средства ШИМ – широтно-импульсная модуляция NI – National Instruments EWB – Electronics Workbench SFR – регистры специальных функций 5 Введение Современный уровень развития промышленности <...>
Применение_программного_комплекса_Multisim_для_проектирования_устройств_на_микроконтроллерах.pdf
УДК 004.42:004.415.2(075.8)
ББК 32.973-018.2я73+32.973.26-02я73
Ш38
Рецензенты:
кафедра сетевых информационных систем и компьютерных технологий обучения
Российского государственного профессионально-педагогического университета
(канд. пед. наук Е. В. Чубаркова);
д-р техн. наук, проф. Г. В. Чирков, главный специалист отдела энергосвязи
ООО «Прософт-системы»
Научный редактор – канд. техн. наук, доц. В. И. Иевлев
Шегал, А. А.
Ш38
Применение программного комплекса Multisim для проектирования
устройств на микроконтроллерах : лабораторный практикум /
А. А. Шегал. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. –114, [2] с.
ISBN 978-5-7996-1117-0
Изложены теория и практическое решение основных вопросов, связанных с проектированием
устройств на микроконтроллерах семейства mcs-51/52 с помощью
программного комплекса Multisim-10.
Предназначается для студентов обучабщихся по направлению подготовки «Проектирование
и технология электронно-вычислительных средств» при выполнении
цикла лабораторных работ по дисциплине «Центральные и периферийные устройства
ЭВС» и курсовом проектировании.
Библиогр.: 10 назв. Рис. 76. Табл. 20. Прил. 1.
УДК 004.42:004.415.2(075.8)
ББК 32.973-018.2я73+32.973.26-02я73
ISBN 978-5-7996-1117-0
Уральский федеральный
университет, 2014
Стр.3
Оглавление
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ ............................................ 5
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 6
1. МЕТОД СТРУКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ УСТРОЙСТВ ....................................................... 8
1.1. Языки программирования микроконтроллеров ................................................ 9
1.2. Структурное программирование МК ............................................................... 10
2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ...................................................... 14
2.1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. Основы работы с программным
обеспечением Multisim ............................................................................................. 14
2.1.1. Интерфейс пользователя ............................................................................. 14
2.1.2. Создание проекта и программного файла ................................................. 30
2.1.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 33
2.1.4. Содержание отчета ....................................................................................... 35
2.1.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 35
2.2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ
И ЕЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ........................................................................................... 37
2.2.1. Особенности подключения к МК внешней памяти и периферийных
устройств ................................................................................................................. 37
2.2.2. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................. 39
2.2.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 48
2.2.4. Содержание отчета ....................................................................................... 49
2.2.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 49
2.3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАДАННЫХ
ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ ...................................................................................... 50
2.3.1. Основы настройки и использования таймеров МК-51 ............................. 50
2.3.2. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................. 53
2.3.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 59
2.3.4. Содержание отчета ....................................................................................... 60
2.3.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 60
2.4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА ......................................................................... 61
2.4.1. Основные сведения о режимах работы последовательного порта ......... 61
2.4.2. Порядок выполнения лабораторной работы ............................................. 64
2.4.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 67
2.4.4. Содержание отчета ....................................................................................... 68
2.4.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 68
2.5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В
СИСТЕМАХ С МК-51 .............................................................................................. 69
2.5.1. Общие сведения о семисегментных индикаторах .................................... 69
2.5.2. Ход выполнения лабораторной работы ..................................................... 72
3
Стр.4
2.5.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 76
2.5.4. Содержание отчета ....................................................................................... 76
2.5.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 77
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6. ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ
ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ................................................ 78
2.6.1. Общие сведения о цифроаналоговом преобразовании ............................ 78
2.6.2. Ход выполнения лабораторной работы ..................................................... 83
2.6.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 85
2.6.4. Содержание отчета ....................................................................................... 85
2.6.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 85
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ
АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ............................................... 86
2.7.1. Основные сведения об аналого-цифровых преобразователях ................ 86
2.7.2. Ход выполнения лабораторной работы ..................................................... 93
2.7.3. Задания для лабораторной работы ............................................................. 96
2.7.4. Содержание отчета ....................................................................................... 97
2.7.5. Вопросы для самоконтроля ......................................................................... 97
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ШИРОТНОИМПУЛЬСНОЙ
МОДУЛЯЦИИ, РЕАЛИЗОВАННОЙ
МИКРОКОНТРОЛЛЕРОМ МК-52 .......................................................................... 98
2.8.1. Основы применения микроконтроллера МК-52 для получения ШИМ . 98
2.8.2. Ход выполнения лабораторной работы ................................................... 102
2.8.3. Задания для лабораторной работы ........................................................... 104
2.8.4. Содержание отчета ..................................................................................... 105
2.8.5. Вопросы для самоконтроля ....................................................................... 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .............................................................. 107
ПРИЛОЖЕНИЕ. НАСТРОЙКА ВИРТУАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ: ГЕНЕРАТОРА
СЛОВ, ЛОГИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА, ФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ГЕНЕРАТОРА ......................................................................................................... 108
4
Стр.5