Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR - ATmega16

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).

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