obsah	download	reakce	odkazy	keywords

Další díl, v pořadí již čtvrtý, z edice µC a praxe opět obsahuje srozumitelný popis procesoru a praktickými ukázkami jeho použití. Nedílnou součástí je tradičně doprovodné CD spolu se zkompilovanými a zdrojovými verzemi všech příkladů, včetně klišé plošných spojů jednotlivých přípravků, fotodokumentace a nezbytných datasheetů. Kniha je zaměřena na popis mikrokontroléru ATmega16 včetně čtrnácti zajímavých aplikací. Řada informací je použitelná i pro jiné mikrokontroléry typu AVR.

V úvodu jsou krátce vysvětleny základní pojmy mikroprocesorové techniky.
Následuje druhá kapitola, která uvádí základní vlastnosti mikrokontroléru ATmega16 včetně popisu sériového downloadu (programování přímo v navrhovaném systému).
Tyto poznatky jsou zužitkovány ve třetí kapitole, která popisuje konstrukci programátoru spojeného s vývojovým kitem (pro programování a testování postačí jediná deska plošných spojů). Součástí knihy je i "oživovací" program tohoto programátoru. Takže oživení zvládne i začátečník!
Čtvrtá kapitola vysvětluje pojmy spojené s pamětí programu resp. dat a popisuje základní registry mikrokontroléru. Pátá kapitola uvádí instrukční soubor a šestá kapitola uvádí možnosti assembleru.
Sedmá kapitola popisuje chování portů PA až PD a uvádí základní aplikace (připojení osmi LED, připojení LCD displeje).
Osmá kapitola popisuje přerušovací systém mikrokontroléru. Jeho použití je ukázáno na komunikaci modulu ATIKBD (inteligentní maticová klávesnice 4x4 s generací přerušení, kód klávesy vystavuje na paralelní sběrnici a také vysílá sériovou linkou).
Devátá kapitola je věnována obvodům se sběrnicí SPI. Pro popis byl vybrán obvod MCP4921 (12bitový D/A převodník).
Desátá kapitola je věnována popisu zabudovaného A/D převodníku ve spojitosti s LCD displejem (LCD displej zobrazuje převedený údaj).
Kapitoly 11 až 13 uvádí vlastnosti čítačů/časovačů 0 až 2 a doplňují základní příklady jejich použití (odměření intervalu, PWM regulace, měření vnějšího kmitočtu).
Čtrnáctá kapitola ukazuje použití zabudovaného analogového komparátoru pro měření odporu.
Patnáctá kapitola je věnována obvodům se sběrnicí TWI (I2C). Pro popis byl vybrán obvod TC1320 (8bitový D/A převodník).
Šestnáctá kapitola se věnuje použití zabudovaného sériového portu. Je uvedeno připojení mikrokontroléru k sériovému portu počítače. Je ukázána komunikace přípravku ATIKBD po sériové lince a dva příklady řízení mikrokontroléru programem, který běží na PC.
Sedmnáctá kapitola uvádí pokročilé schopnosti mikrokontroléru ATmega16 jako jsou: řízení spotřeby a ovládání zabudované paměti EEPROM. Je ukázáno použití A/D převodníku v režimu redukce šumu.

Kniha rovněž obsahuje popis konstrukce přípravků (včetně klišé desek plošných spojů) všech publikovaných příkladů.

---

Porovnání vývojových kitů SDKATM16 a USBmegaKIT
Pro programování mikrokontrolérů ATmega16 byly vytvořeny dva vývojové kity. Každý z kitů má jiné vlastnosti, pro které byl konstruován. Oba vývojové kity používají k ovládání podobně sestavené programy (programovací soubory v generickém nebo Intel Hex formátu; možnost nastavení propojek a programování EEPROM).

Základní vlastnosti SDKATM16 (kompletní stavební návod je popsán v knize Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR - ATmega16)
• připojení k sériovému portu (použitelné pro počítače s operačním systémem počínaje Windows 95),
• jednoduchá a levná konstrukce,
• snadné oživení běžně dostupnými měřicími přístroji,
• napájení z vnějšího zdroje 9 V= (na jedné straně nutnost použít vnější zdroj; na druhé straně není odběr limitován počítačem),
• ovládací program SDKATM16.EXE.

Základní vlastnosti USBmegaKIT (kompletní stavební návod je popsán v příručce Vývojový kit USBmegaKIT pro AVR ATmega16):
• připojení k USB (použitelné pro počítače s operačním systémem počínaje Windows 98, které disponují USB porty),
• komplikovanější a dražší konstrukce,
• komplikovanější oživení (lze ale vystačit s běžně dostupnými měřicími přístroji),
• napájení přímo z počítače přes USB (na jedné straně vystačíme s jediným kabelem pro řízení i napájení - flexibilní použití, jednoduché připojení k počítači; na druhé straně je odběr limitován maximální hodnotou 500 mA - pro většinu přípravků postačí),
• ovládací program USBmegaKIT.EXE.

Z uvedených vlastností vyplývá, že vývojový kit SDKATM16 je vhodný především pro začátečníky (jednodušší a levnější konstrukce). Vývojový kit USBmegaKIT je určen pro pokročilejší použití (promyšlenější a tedy i komplikovanější a dražší konstrukce).

Historie vydání

• 1. vydání - 2006 - ISBN 80-7300-174-8
• 1. vydání - 2010 - ISBN 978-80-7300-274-9 (elektronická kniha ve formátu PDF)

Stručný obsah

• obsah knihy
  1. Úvod
  2. Základní vlastnosti mikrokontroléru ATmega16
  3. SDKATM16 – Programátor a vývojový kit pro ATmega16
  4. Programátorský model mikrokontroléru ATmega16
  5. Instrukční soubor
  6. AVR assembler
  7. Základy používání vstupně/výstupních portů
  8. Reset a přerušení
  9. Sériový kanál SPI
  10. Zabudovaný A/D převodník
  11. Čítač/časovač 0
  12. Čítač/časovač 1
  13. Čítač/časovač 2
  14. Zabudovaný analogový komparátor
  15. Rozhraní TWI (I2C)
  16. Jednotka USART
  17. Zbývající rysy mikrokontroléru ATmega16

• obsah doprovodného CD
• ATMEL - AVR Studio v několika verzích a AVR-LCD
• DATASHEET - dokumentace vybraných integrovaných obvodů
• FOTO - fotografie hotových přípravků
• PROGRAMY - zdrojové i přeložené formy všech programů
• SDKATM16 - ovládací aplikace programátoru obvodů ATmega16
• SPOJE - klišé plošných spojů všech přípravků popsaných v knize

Download

• podrobný obsah - ve formátu PDF
• ukázka knihy - ve formátu PDF

  Update:

• Vloudila se nám chybka do označení CD (na potisku CD), na kterém je nesprávně uvedeno, že se jedná o 3. díl, přičemž správně má být 4. díl. Data na CD jsou v pořádku.
• Na str. 266 dole na stránce ve vzorečku na výpočet výstupního napětí má být správně uvedeno U_OUT místo f_OUT.

Recenze lektorů a reakce čtenářů

• reakce čtenáře na plošné spoje Eagle BRD a SCH

Odkazy

• Další knihy autora se zobrazí kliknutím na jeho jméno.

• Levné LCD moduly - výprodej součástek
• LED pásky - www.graled.cz

Keywords

• obsah knihy
  Základní pojmy - terminologie, Standardní registry a jejich význam, Základní vlastnosti mikrokontroléru ATmega16, Mutace a pouzdra, Stručný popis vývodů, Systémové hodiny a volby synchronizace, Zdroje synchronizace clkCPU, Výchozí zdroj hodin, Krystalový oscilátor, Nízkofrekvenční krystalový oscilátor, Vnější RC oscilátor, Kalibrovaný vnitřní RC oscilátor, Vnější hodiny, Oscilátor asynchronního čítače/časovače, AVR architektura, Programování mikrokontroléru ATmega16, Paměťové zámky, Propojky, Signatura, Možné způsoby programování, Sériový download, Charakteristické a mezní údaje, Stručný přehled dalších novinek, JTAG a ladění přímo na čipu, Boundary-scan, Boot Loader, SDKATM16 - Programátor a vývojový kit pro ATmega16, Myšlenka platformy SDK - Programátor a vývojový kit v jednom!, Schéma zapojení, Plošný spoj, Konektory a kabely, Datové konektory, Propojovací „kablíky“, Propojovací kabel, Oživení, Komplexní programátor SDKATM16, Programátorský model mikrokontroléru ATmega16, Rozdělení paměťového prostoru, Úvodní popis registrů, Registrové pole (Register File), Ukazatele (pointery), Vstupně/výstupní registry (I/O Memory), Instrukční soubor, Operandy instrukcí, Základní pojmy, Přímé adresování jednoho registru, Přímé adresování dvou registrů, Přímé adresování vstupně/výstupního registru, Přímé adresování dat, Nepřímé adresování dat, Nepřímé adresování dat s posunutím, Nepřímé adresování dat s pre-dekrementem, Nepřímé adresování dat s post-inkrementem, Adresování konstant uložených v paměti programu (instrukce LPM), Nepřímé adresování paměti programu (instrukce IJMP nebo ICALL), Relativní adresování paměti programu (instrukce RJMP nebo RCALL), Zkrácené relativní adresování paměti programu (podmíněné skoky), Typy skoků, Zavedené symboly, Přesuny dat, Bitové operace, Skoky a přeskoky, Instrukce pro podporu podprogramů, Logické operace, Aritmetické operace, Porovnávací instrukce, Další instrukce, Rozšířený instrukční soubor, Nové techniky adresování, Nové instrukce, AVR assembler, Základní pojmy při práci s AVR 3.1, Symboly, Návěští, ASCII literály, Komentář, Lokační čítač programového segmentu (PC), Čísla a operátory, Direktivy AVR 3.1, Základní direktivy, Práce s makry, Řízení výpisu překladu, Co najdete v souboru M16DEF.INC, Základy používání vstupně/výstupních portů, Popis vstupně/výstupního portu, Úvodní informace, Porty jako obecné vstupy/výstupy, Alternativní funkce portů, Přípravek AT8LED, Rozbor řešení, Plošný spoj, První příklad: běžící světlo (příklad nejen pro začátečníky), Přípravek ATLCDTX2, Obecný úvod, Popis komunikace, Přípravek ATLCDTX2, Obslužné rutiny pro přípravek ATLCDTX2, Animace textu na LCD displeji, Reset a přerušení, Význačné adresy, Zdroje resetu, Power-on Reset, Vnější reset, WDT reset, Brown-out Reset, Registr MCUSR (MicroController Unit Control and Status Register), Obsluha přerušení, Registr SREG, Vnější vstupy přerušení INT0 až INT2, Časová odezva přerušení, Příklad použití vnějšího přerušení INT0, Popis přípravku ATIKBD, použití přípravku ATIKBD a přerušení, Sériový kanál SPI, SPCR - řídicí registr SPI kanálu, SPSR stavový registr SPI kanálu, SPDR datový registr SPI kanálu, MCP4921 - D/A převodník s SPI sběrnicí, Přípravek ATSPIDAC, Příklad použití SPI kanálu, Zabudovaný A/D převodník, Operace, Start převodu, Předdělička a časování převodu, Diferenční kanály, Změna kanálu nebo referenčního zdroje, Funkce potlačovače šumu, Technika snížení šumu, Výsledek A/D převodu, Řídicí registry, Přípravek ATSVORKY+, Příklad použití A/D převodníku, Čítač/časovač 0, Základní pojmy spojené s čítači/časovači, Úvodní popis, Pracovní režimy, Normální režim, CTC Clear Timer on Compare Match, Rychlý PWM režim, Fázově korigovaný PWM režim, Registry čítače/časovače 0, Předděličky pro čítače/časovače 0 a 1, Příklady použití čítače/časovače 0, Příklad použití režimu CTC, Přípravek ATDIPSW2, Příklad použití režimu PWM, Čítač/časovač 1, Úvodní popis, Pracovní režimy, Normální režim, CTC Clear Timer on Compare Match, Rychlý PWM režim, Fázově korigovaný PWM režim, Fázově a kmitočtově korigovaný PWM režim, Registry čítače/časovače 1, Příklad Měření kmitočtu, Čítač/časovač 2, Úvodní popis, Pracovní režimy, Normální režim, CTC Clear Timer on Compare Match, Rychlý PWM režim, Fázově korigovaný PWM režim, Registry čítače/časovače 2, Předdělička pro čítač/časovač 2, Zabudovaný analogový komparátor, Registr SFIOR, Registr ACSR, Příklad Měření odporu, Rozhraní TWI (I2C), Definice TWI, Přenos dat a formát rámce, Úvod do TWI modulu, Popis registrů spojených s TWI, Použití TWI, Přenosové režimy, Obvod TC1320, Přípravek ATTC1320, Příklad Jednotka USART, Základní vlastnosti, Generátor hodin, Formát rámce, Inicializace jednotky USART, Vysílání dat USART vysílač, Přijímání dat USART přijímač, Příjem asynchronních dat, Víceprocesorový komunikační režim, Přístup k registrům UBRRH a UCSRC, Popis registrů jednotky USART, Příklady Sériová komunikace s klávesnicí ATIKBD, Přípravek ATRS232+, ovládání přípravků AT8LED a ATDISW z počítače, impulzní generátor ovládaný počítačem, Zbývající rysy mikrokontroléru ATmega16, Režimy snížené spotřeby, Minimalizace spotřeby, Zabudovaná E2PROM, Přístup do EEPROM, Registry pro práci s E2PROM, Prevence poškození obsahu EEPROM, použití režimu redukce šumu pro A/D.