3 Розробка програмного забезпечення
3.1 Розробка загального алгоритму функціонування приладу та
розподіл ресурсів мікроконтролера
Рисунок 3.1 блок-схема алгоритму загального функціонування системи
3.2 Формування тексту програми роботи МПП на мові програмування
C/C++ (включаючи детальні та зрозумілі пояснення) згідно з алгоритмом
Сформуємо текст програми мікроконтролера в середовищі Сі-компілятора CodeVision AVR.
Текст програми з необхідними коментарями приведено нижче.
Chip type : ATmega8
Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 8,000000 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 256
*****************************************************/
#include <mega8.h>
#include <alcd.h>
// Standard Input/Output functions
#include <stdio.h>
#include <delay.h>
unsigned char OverflowC;//счётчик переполнений для таймера 1 время периода
unsigned char OverflowC_rizn;// время сдвига
unsigned int EdgeR;//время переднего фронта первого импульса первого канала
unsigned int EdgeF;//время переднего фронта второго импульса первого канала
unsigned int EdgeR2; //время переднего фронта первого импульса второго канала
unsigned long PulseClocks;//количество тактовых импульсов внутри импульса на входе ICP
unsigned long PulseClocks_rizn;//количество тактовых импульсов
char lcd_buffer[32];
// External Interrupt 0 service routine
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{
EdgeR2 = ICR1;
}
// Timer1 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)
{
OverflowC++;//инкрементируется количество переполнений
}
// Timer1 input capture interrupt service routine
interrupt [TIM1_CAPT] void timer1_capt_isr(void)
{
static unsigned char a; //локальная статическая переменная
if(!a) //если чётный вход в обработчик по нарастающему фронту (новое измерение периода)
{
EdgeR = ICR1; //запоминаем значение счётчика
a = 1; //изменяем переменную для завершения текущего измерения
OverflowC = 0; //обнуляем количество переполнений
}
else //если нечётный вход в обработчик по нарастающему фронту (завершение текущего измерения)
{
EdgeF = ICR1; //запоминаем значение счётчика
a = 0; //изменяем переменную для нового измерения периода
#asm("cli") //запрет прерываний
}
}
void main(void)
{
unsigned long FX;// значенние сдвига фазы в градусах
// Input/Output Ports initialization
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
// Port C initialization
// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 0 Stopped
TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer1 Stopped
// Mode: Normal top=0xFFFF
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Rising Edge
// Timer1 Overflow Interrupt: On
// Input Capture Interrupt: On
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x40;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer2 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: On
// INT0 Mode: Falling Edge
// INT1: Off
GICR|=0x40;
MCUCR=0x02;
GIFR=0x40;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x24;
// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity
// USART Receiver: Off
// USART Transmitter: On
// USART Mode: Asynchronous
// USART Baud Rate: 9600
UCSRA=0x00;
UCSRB=0x08;
UCSRC=0x86;
UBRRH=0x00;
UBRRL=0x33;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC disabled
ADCSRA=0x00;
// SPI initialization
// SPI disabled
SPCR=0x00;
// TWI initialization
// TWI disabled
TWCR=0x00;
// Alphanumeric LCD initialization
// Connections are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu:
// RS - PORTB Bit 1
// RD - PORTB Bit 2
// EN - PORTB Bit 3
// D4 - PORTC Bit 0
// D5 - PORTC Bit 1
// D6 - PORTC Bit 2
// D7 - PORTC Bit 3
// Characters/line: 16
lcd_init(16);
// Global enable interrupts
#asm("sei")
while (1)
{
PulseClocks = ((unsigned long)EdgeF - (unsigned long)EdgeR + ((unsigned long)OverflowC << 16))>>3;//вычисляем период
PulseClocks_rizn = ((unsigned long)EdgeR2 - (unsigned long)EdgeR + ((unsigned long)OverflowC_rizn << 16))>>3;//вычисляем период сдвига
FX = (PulseClocks_rizn/PulseClocks)*360; //вычисляем сдвиг
lcd_clear();
sprintf(lcd_buffer,"T=%d/us",PulseClocks);
lcd_gotoxy( 0,0 );
lcd_puts(lcd_buffer);
sprintf(lcd_buffer,"FX=%d/",FX );
lcd_gotoxy( 0,1 );
lcd_puts(lcd_buffer);
delay_ms(500);
#asm("sei")
}
}