Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному

Для перевода минут, часов и установки будильника используются кнопки S1…S3. Обновление показаний индикатора происходит каждую секунду. При нажатии более чем на одну кнопку управляющая программа игнорирует нажатие кнопок. Для установки будильника следует нажать кнопку ALARM и подождать двукратного звукового сигнала (не более секунды) для входа в режим будильника. Для перехода обратно в режим часов кнопку ALARM нужно удерживать до подачи однократного сигнала. В качестве выхода для сигнала будильника используется вывод РВ.7 порта В, а в качестве усилителя — схема на транзисторе VT5. В роли сигнализатора применен звонок от импортных часов сопротивлением около 15 Ом. Для отключения будильника используется выключатель S4 (лучше всего — кнопка с фиксацией).

Питаются часы от стабилизированного источника напряжением 6 В. Причем индикация работает только при работе часов от сети. Ток потребления при наличии индикации — около 80 мА. При работе от аккумуляторов (четыре аккумулятора типа Д-0,26) индикация отключается, но часы продолжают идти и функционирует будильник. Диоды D5…D7 обеспечивают правильное использование источников питания при работе от сети и от аккумуляторов, сами же аккумуляторы при работе часов от сети заряжаются через резистор R10. Поскольку при отсутствии индикации часы потребляют ток около 6 мА, предложенный UPS способен поддерживать работу часов более суток, что чрезвычайно удобно. Лично я не люблю наводить часы всякий раз после броска сетевого напряжения. Кстати, это явилось одной из движущих сил данного проекта.

Краткое описание управляющей программы

Управляющая программа часов написана на ассемблере.

Сразу после включения часов программа разрешает прерывания, настраивает порты контроллера соответствующим образом и устанавливает указатель стека на старшие адреса внутренней памяти данных (стек растет «сверху вниз», как в семействе 80X86). Далее программа переводит устройство в режим часов, настраивает будильник на 6 часов 55 минут, после чего запускает цикл сканирования индикатора и цикл счета времени. Вся дальнейшая работа программы состоит в реализации пустого цикла, из которого ее выводят запросы прерываний от таймеров-счетчиков и в который она снова возвращается после завершения обработчика.

Основой программы являются два обработчика прерываний от таймеров. Обработчик прерывания от таймера-счетчика Т/С0 используется для динамической индикации, а обработчик от таймера-счетчика Т/C1 считает время. Естественно, можно было бы организовать сканирование индикатора и без привлечения прерывания от таймера и применить более дешевый кристалл, например AT90S1200. Но непривычность работы с аппаратным стеком (автор много лет до этого занимался 80X86), недостаточный объем памяти и незначительное отличие между этими контроллерами в цене говорят явно не в пользу такого решения.

Обработчик счета времени вызывается каждую секунду. Он является более приоритетным, чем обработчик сканирования индикатора. В этом обработчике также выполняется определение состояния клавиш часов и при необходимости — перевод времени, переход в режим часов/будильника, а также проверяется равенство текущего времени установкам будильника. Обработчик сканирования индикатора вызывается около 1600 раз в секунду и по очереди отображает каждую из цифр текущего времени, т. е. каждая цифра появляется на индикаторе примерно 400 раз в секунду. Кстати, изменяя в разумных пределах частоту сканирования, легко регулировать яркость свечения индикатора.

Дальнейшие пояснения работы программы вы сможете получить, просмотрев ее текст с подробными комментариями.

Резюме

К сожалению, автору не удалось численно определить точность хода часов. Можно сказать лишь одно — за месяц часы отстали примерно на минуту, что, согласитесь, вполне приемлемо для устройства такого класса.

Файлы, относящиеся к проекту, находятся на компакт-диске, прилагаемом к книге.

Автор: Игорь Коваль (E-mail: [email protected]).

6.17. Подключение внешнего статического оперативного запоминающего устройства

Разработчики устройств на микроконтроллерах постоянно сталкиваются с задачей временного хранения данных, однако объема внутреннего SRAM (Static Random Access Memory — статическое запоминающее устройство с произвольным доступом, далее — память) зачастую недостаточно.

Для облегчения решения такой задачи микроконтроллер AT90S8515 (AT90LS8515) снабжен интерфейсом для подключения внешней памяти объемом до 64 Кбайт.

Интерфейс для подключения внешней памяти

Интерфейс включает в себя:

• порт А: шина младшего байта адреса / шина данных;

• порт С: шина старшего байта адреса;

• контакт ALE (Address Latch Enabled): разрешение фиксации адреса;

• контакты RD и WR: стробы записи и считывания.