O‘zbekiston RESPUBLIKASI axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi

 

muhammad al-xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti

 

 

 

 

 

 

 X.YU.ABASXONOVA, M.B. MirzaYeva, S.S. Parsiyev

 

 

mikroprotsessor

 

O‘zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi tomonidan o‘quv qo‘llanma sifatida tavsiya etilgan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toshkent – 2021

UO‘K:

KBK:

 

X.YU.Abasxanova, M.B. Mirzayeva, S.S. Parsiyev. Mikroprotsessor. (O‘quv qo‘llanma). – T.: «Nihol print» OK, 2021. – 200b.

 

ISBN 978–9943–

 

         Telekommunikatsiya sohasi uchun yuqori mutaxassislarni tayyorlash uchun mikroprotsessorlarni bilish, dasturiy boshqariladigan mikroprotsessorli tizimlarni yaratish, tahlil etish bo‘yicha bilimlar zarurdir. Mavjud davrda hisoblash tizimlari juda tez odimlar bilan rivojlanib kelmoqda. Shuning uchun “Mikroprotsessor” fani boshqa fanlarga qaraganda o‘zining tezkor o‘zgarishi bilan farqlanadi. Ushbu o‘quv qo‘llanmada mikrokontroller va uning arxitekturasi, tuzilishi, turlari, tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashishi, dasturlash asoslari, dasturiy va apparat vositalarini yaratishni o‘rganish masalalarini o‘z ichiga olgan. Mazkur fan talabalarga maxsus fanlarni o‘zlashtirishda, keyinchalik ishlab chiqarish, loyihalash va tadqiqot ishlarida kerak bo‘ladigan asosiy negiz tushunchalarini o‘rgatadi.

         O‘quv qo‘llanmada “Mikroprotsessor” fanini o‘zlashtirish jarayonida talabalar tomonidan o‘zlashtirishi kerak bo‘lgan bilimlar: mikrokontroller arxitekturasi va protsessorli yadrosi, buyruqlar tizimi, mikrokontrollerlarni tashqi muhit bilan aloqasini tashkillashtirish; o‘zlashtirgan bilimlarni mikrokontrollerlarni tanlash va dasturiy muhitga moslashtirish, dasturlash, dasturni qurilmaga yuklash, ularni parametrlarini kiritish, tadqiq etish va dasturiy boshqariladigan qurilmalarni ishlatishni; olingan natijalarni sohaga tadbiq etish haqidagi ma’lumotlar keltirilgan.

 O‘quv qo‘llanma 5311300 - “Telekommunikasiya texnologiyalari” (Telekommunikasiya, teleradioeshittirish, mobil tizimlar) yo‘nalishi bo‘yicha oliy o‘quv yurtlari talabalari, hamda kredit ta’lim tizimi bo‘yicha ta’lim olayotgan talabalarning “Operatsion tizimlar”, “O‘rnatilgan tizimlar” v.b. fanlarini tayanch fani hisoblanadi va shu fanlar bilan mantiqan bog‘langan.

         O‘quv qo‘llanma Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti imiy-uslubiy kengashining qarori bilan chop etishga tavsiya etildi.

UO‘K:

KBK:

Taqrizchilar: U.B.Amirsaidov; B.R.Yakubov.

Mas’ul muharrir: A.A.To‘laganov; A.Ganiev.

Musahhihlar: N.X.Rahimova.

 

ISBN 978–9943–

© «Nihol print» OK nashriyoti, 2021.

 

Kirish

 

Ilm-fan va texnika yutuqlarini keng qo‘llagan holda iqtisodiyot tarmoqlariga, ijtimoiy va boshqa sohalarga zamonaviy innovatsion texnologiyalarni tezkor joriy etish O‘zbekiston Respublikasi jadal rivojlanishining muhim sharti hisoblanadi.

Jamiyat va davlat hayotining barcha sohalari shiddat bilan rivojlanayotgani islohotlarni mamlakatimizning jahon sivilizatsiyasi yetakchilari qatoriga kirish yo‘lida tez va sifatli ilgarilashini ta’minlaydigan zamonaviy innovatsion g‘oyalar, ishlanmalar va texnologiyalarga asoslangan holda amalga oshirishni taqozo etadi.

Shu bilan birga, o‘tkazilgan tahlil ishlab chiqarishni modernizatsiya, diversifikatsiya qilish, uning hajmini oshirish hamda ichki va tashqi bozorlarda raqobatbardosh mahsulotlar turlarini kengaytirish borasidagi ishlar lozim darajada olib borilmayotganini ko‘rsatdi.

Xususan, bu borada ko‘plab ko‘rsatkichlarning mavjud emasligi va ishlar samarali muvofiqlashtirilmagani sababli mamlakatimiz so‘nggi yillarda nufuzli va obro‘li xalqaro tuzilmalar tomonidan tuziladigan Global innovatsion indeks reytingida ishtirok etmayapti.

Iqtisodiyot va ijtimoiy soha tarmoqlarining ilmiy muassasalar bilan o‘zaro hamkorligi darajasi pastligi, vazirlik va idoralar, shuningdek, mahalliy davlat hokimiyati organlarining innovatsion rivojlanish sohasidagi faoliyati lozim darajada muvofiqlashtirilmayotgani bu boradagi birinchi navbatdagi maqsadlar va vazifalarga erishish imkonini bermayapti.

Mamlakatimizni ijtimoiy-iqtisodiy rivojlantirish bo‘yicha ustuvor vazifalarga muvofiq kadrlar tayyorlashning mazmunini tubdan qayta ko‘rib chiqish, xalqaro standartlar darajasida oliy ma’lumotli mutaxassislar tayyorlashga zarur shart-sharoitlar yaratish maqsadida O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2017-yil 20-apreldagi “Oliy ta’lim tizimini yanada rivojlantirish chora-tadbirlari to‘g‘risida”gi PQ-2909-son qaroroi qabul qilindi. Mazkur qaror bilan oliy ta’lim darajasini sifat jihatidan oshirish va tubdan takomillashtirish, oliy ta’lim muassasalarining moddiy-texnika bazasini mustahkamlash va modernizatsiya qilish, zamonaviy o‘quv-ilmiy laboratoriyalari, axborot-kommunikatsiya texnologiyalari bilan jihozlash bo‘yicha Oliy ta’lim tizimini 2017-2021-yillarda kompleks rivojlantirish dasturi tasdiqlandi. 

Tasdiqlangan qonunlarni bajarish jarayoni infokommunikatsion texnologiyalarni O‘zbekistonda rivojlanishning tegishli qonunlarni bajarish uchun keng yo‘l ochib berdi. Mavjud davrda O‘zbekistondagi telekommunikatsion aloqa tizimlariga juda katta masshtabdagi ishlarni bajarishga olib kelmoqda. Bu esa aholiga turli telekommunikatsion xizmatlarni yuqori saviyada amalga oshirishga olib kelmoqda.

Yangi texnologiyalar kiritish sharoitida mutaxassislar oldida texnologiya jarayonlarini o‘rnatish tarkibiy qismlarini qo‘llanilishi, zamonaviy texnologiyalar asosida tarmoq yaratish kabi masalalari tadqiqoti dolzarb desa bo‘ladi.   Tasdiqlangan qonunlarni bajarish jarayoni infokommunikatsion texnologiyalari O‘zbekistonda rivojlanishning tegishli qonunlarini bajarish uchun keng yo‘l ochib berdi. Bu O‘zbekistondagi telekommunikatsion aloqa tizimlariga juda katta masshtabdagi ishlarni bajarish, aholiga turli telekommunikatsion xizmatlarni yuqori saviyada amalga oshirishning muxim omillaridir.

 

 

 

 

 

1. MIKROKONTROLLERLARNI TASHKILLASHTIRISH

 

1.1. Mikrokontroller arxitekturasi

 

Mikrokontroller bitta integral sxema ko‘rinishida amalga oshiriladigan hisoblash tizimidan iborat va o‘z ichiga yadro, dastur xotirasi, ma’lumotlar xotirasi, periferiya qurilmalari kabi asosiy bloklarni oladi (1.1- rasm).

1.1-       rasm. Mikrokontrollerning umumlashtirilgan tuzilmaviy sxemasi

 

Mikrokontroller yadrosi dastur tomonidan beriladigan boshqaruv jarayonini amalga oshiradi. Mikrokontrollerli yadro negizida integral sxemasini ishlab chiqaruvchi zavod tomonidan modulli xotira va periferiya qurilmalarining nomi ro‘yxati bo‘yicha turlicha bo‘lgan, lekin komandalar tizimi va ma’lumotlar almashinuvi sikli bo‘yicha o‘zaro moslashadigan mahsulotlar ishlab chiqariladi. Ushbu belgi bo‘yicha ko‘plab moslashadigan mikrokontroller (MK) mikrokontrollar turkumi deb ataladi.

Dastur xotirasi boshqaruvchi dasturni saqlash uchun mo‘ljallangan. Boshqarish jarayoni uchun zarur bo‘lgan ma’lumotlar ma’lumotlar xotirasida joylashadi.

Periferiy qurilmalari mikrokontrollerning tashqi ob’ektlari va qator boshqaruv funksiyalarini amalga oshiradigan apparat bilan birikishni ta’minlash uchun mo‘ljallangan.

Mikrokontrollerlar, boshqa klasslarning hisoblash mashinalari kabi, garvard yoki prinston arxitektura asosida amalga oshiriladi (1.2-rasm). Garvard arxitektura asosida bajariladigan mikrokontrollerlarda dasturlar va ma’lumotlar foydalana olishning turli metodlaridagi mantiqiy bog‘liq bo‘lmagan xotira bloklarida joylashadi. Prinston arxitektura asosida bajariladigan mikrokontrollerlarda dasturlar va ma’lumotlar xotiraning umumiy blokida joylashishi mumkin, murojaat uchun foydalana olishning yagona metodidan foydalaniladi.

1.2-       rasm. MK garvard (a) va prinston (b) arxitekturalari

 

Namunaviy va kristallga eng ko‘p integratsiyalanadigan periferiya qurilmalarining mikrokontrolleriga quyidagi bloklar kiradi:

- mantiqiy signallar ko‘rinishida keltirilgan ma’lumotlar

almashinuvini amalga oshiradigan kiritish-chiqarish parallel raqamli portlar;

- vaqtli integrallar shakllantirilishini amalga oshiradigan va mantiqiy hodisalarni hisoblashni bajaradigan taymer-hisoblagichlar;

- vaqt bo‘yicha bog‘liq bo‘lgan hodisalarni apparatli qayta ishlash uzellari;

- uzluksiz signallarni chiqarish va kiritishni amalga oshiradigan raqamli-analog va analog-raqamli o‘zgartirgichlar;

- taqsimlanadigan tizimlarda ma’lumotlar almashinuvini amalga oshiradigan kiritish-chiqarishning ketma-ket portlari;

- uziluvchi hodisalarga xizmat ko‘rsatish bloklari;

- ishlash ishonchliligini oshirish vositalari.

MK har bir periferiya uzeli maxsus funksiyalar registri deb ataladigan uzelning dasturiy qulay bo‘lgan konfiguratsion registrida boshqariladigan kodlarni yozish yordamida rostlash imkoniyatiga ega bo‘ladi. Rostlash qurilmaning (masalan, taymer va parallel porti razryadlaridagi ma’lumotlarni uzatish yo‘nalishlarining razryadliligini va boshqalarni talab etadigan) ishlash rejimini tanlashni amalga oshirish imkonini beradi.

MKda joylashgan periferiya bloklarining tarkibi qurilmaning maqsadli vazifasiga bog‘liq bo‘ladi va ushbu turkumning mikrokontrollerida amalga oshiriladigan namunaviy vazifalari asosida ishlab chiqaruvchilari tomonidan aniqlanadi.

 

1.2. Mikrokontroller yadrosi

 

 MK yadrosi tarkibiga protsessor, taktli generator va shina kontrolleri kiradi (1.3- rasm). Protsessor ikkilik kodi va komandalar ketma-ketligidan iborat bo‘lgan dasturga muvofiq ushbu jarayonni boshqarish ko‘rinishida keltirilgan axborotni qayta ishlash jarayonini bevosita amalga oshiradi. Taktli generator MK uzellarida jarayonlar o‘tishini sinxronizatsiyalovchi tayanch signallar ketma-ketligini tayanch impulslarning tashqi ketma-ketligi asosida shakllantirishni amalga oshiradi. Shinalar kontrolleri MKda komandlar bajarilishining turli bosqichlarini ichki shina bo‘yicha taktlovchi va MK periferiya qurilmalari bilan ma’lumotlar almashinuvini tashkil etish uchun zarur bo‘lgan ko‘p fazali impulsli ketma-ketlikning tuzilishini amalga oshiradi.

Komandalar berilgan adreslar (katakchalar raqami) bo‘yicha komandalar xotirasida joylashadi va o‘z ichiga bajariladigan operatsiyalarni tavsiflaydigan boshqariluvchi kodlarni va berilgan operandlar (amallar bajariladigan ma’lumotlar)ni oladi.

Har bir MK komandalar ro‘yxati va ularning formatlari xarakterlanadigan komandalarning muayyan tizimiga ega bo‘ladi. Komandalar ro‘yxati o‘z ichiga ushbu MK protsessorida bajarilishi nazarda tutilgan amallar to‘plamini oladi. Har qanday MK komandalar ro‘yxatida amallarning to‘rtta guruhiga ajratish mumkin:

- ma’lumotlar uzatish amallari (MKning boshqa dasturiy qulay elementlar o‘rtasida);

- arifmetik amallar («Va», «Yoki», «Yoki» ni istisno qiladigan inversiya, turli siljishlar);

- boshqaruvni uzatish amallari (berilgan adres bo‘yicha shubhasiz o‘tish, operandlar tengsizligi yoki tenglik sharti bo‘yicha o‘tish, quyi dasturga o‘tish va undan qaytarish va h.k.).

Komandalar formati amallar dasturining navbatdagi qadamida bajariladigan tipni, kirish va chiqish operandlarini, shuningdek dasturning quyidagi qadamda bajarilishi kerak bo‘lgan komandalar adresini aniqlash imkonini beradi.

Bajariladigan komandalar tipi amallar kodi (KOP) beriladi.

Operandalarni berish uchun ularni lokalizatsiyalash metodlari (adreslash usullari) qo‘llaniladi:

- noaniq bo‘lgan: operand undan foydalana olishning bir xilligi bilan bog‘liqligi (masalan, uning joylashish imkoniyatiga bog‘liqligi) ko‘rsatilmaydi;

- bevosita: kirish operand komandalarda (masalan, konstant topshirig‘i maqsadida) joylashtiriladi;

- to‘g‘ri: komandada operand joylashgan ma’lumotlar xotirasidagi adres ko‘rsatiladi;

- bilvosita: komandada operand joylashgan ma’lumotlar xotirasidagi katakchalar adresini o‘z ichiga olgan ma’lumotlar xotirasidagi katakchalar adresi ko‘rsatiladi (masalan, dastur uchastkasining bir necha marta takroranganda ketma-ket joylashgan ma’lumotlardan foydalana olishni tashkil etishda izlanayotgan ma’lumotlar adresini o‘zgartirgan holda komandalar operanlining qiymatini o‘zgartirish);

- nisbiy: komandada (masalan, noaniq beriladigan) ayrim kattalikka tuzilgan ma’lumotlar xotirasida katakchalar adresi ko‘rsatiladi, izlanayotgan operand joylashgan ma’lumotlar xotirasidagi katakchalar adresini beradi (masalan, ma’lumotlar jadvalining elementiga murojaat qilganda jadval boshiga nisbatan siljishi bo‘yicha izlanayotgan operandni aniqlash qulaydir).

Quyidagi bajariladigan komandalar adresi komandalarning ushbu vaqtida bajariladigan adresdan keyin keladigan dastur xotirasining adresi kabi noaniq beriladi, bu ko‘pgina dasturlarda komandalar ketma-ketligining liniyali uchastkalarga ega bo‘lish bilan tushuntiriladi. Sikllar, quyi dasturlar, shartlar bo‘yicha vetalenieni va hakazolarni tashkil etishda uning aniq topshirig‘i uchun komandalar qo‘llaniladi. OPK boshqaruvni uzatishning muayyan amalini kodlaydi.

Ko‘plab MK komandalar tizimiga bir, ikki, uch adresli va adressiz komandalarni (bitta operandalar komandasida adreslanadigan miqdori bo‘yicha) kiritadi.

MKda komandalarni bajarish protsedurasi quyidagiga olib keladi.

Chiqarib tashlash impulsi amalining tugashi bo‘yicha MK yadro registrini intsializatsiyalash amalga oshiriladi. Komandlar ko‘rsatkichiga datslabki ishga tushirish adresi kiritiladi.

Komandalar ko‘rsatkichidagi adres bo‘yicha shina kontroller tomonidan shakllanadigan boshqariluvchi signallar ta’siri ostida dastur xotirasi sohasidan komandalar registriga dastur kontrolleri tomonidan bajariladigan navbatdagi komandalar yuklanadi.

Har qanday komandalar elementar harakatlar (mikroamallar) ketma-ketligini, operandlar amali uchun talab etiladigan miqdorni aniqlash, zarur operandlarni lokalizatsiyalashni aniqlash, ularni chiqarib tashlash, bajariluvchi bloklar uchun harakatlar kodini shakllantirish, amallar bajarilishi tugashini kutish, natijalarni lokalizatsiyalashni aniqlash, natijalarni kiritish, keyingi komandalar va qator boshqa komandalar adresini aniqlashdan iborat. Navbatdagi komandalarni bajarishda amalga oshiriladigan mikroamallarning muayyan ro‘yxati uning OPK (opersiya kodi) ni aniqlaydi.

·       Ma’lumotlar xotirasining sohasi

·       Almashinuv holati va boshqaruvining signallari

·       Mashina taktlari, fazalari, sikllari

·       Ma’lumotlarni ko‘rsatkich

·       MK yadrosi

·       Kirish operandlar registri

·       Natijalar kontrolleri

·       Konstant xotirasi

·       Arifmetik mantiqiy qurilma (AMQ)

·       Holat so‘zining registri

·       Boshqaruvning ichki shina razryadlari holatini almashtirish sxemasi

·       AMQ ga va registrlarga boshqariluvchi signallar

·       Taktlar chastota ajratgichi

·       Komandalar ko‘rsatkichi

·       Komandalar deshifratori

·       OPK

·       Komandalar registri fazalar taktli generator

·       Dastur xotirasining sohasi

·       Tayanch impulslarning tashqi manbai

·       Chiqarib tashlashning tashqi impulse

 

1.3- rasm. Mikrokontroller yadrosining tuzilmaviy sxemasi

 

Talab etiladigan mikroamalga protsessor sxemasini rostlash uchun boshqariluvchi signallar ketma-ketligidan foydalaniladi. Komandalar dasturi xotirasidan hisoblab chiqilgan OPK (opersiya kodi) deshifrlanadi va sinxronizatsiyalashning har bir takt bilan ishlab chiqiladigan, boshqariluvchi signallar to‘plamining komandalarini ishlab chiqishning ushbu bosqichida zarur bo‘ladigan shina kontrolleridan kelib tushadigan mikrodasturli avtomat (MPA)ga kelib tushadi.

Arifmetik va mantiqiy amallar protsessorida siljish, nollash va hokazolarni bajarish arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ) tomonidan ta’minlanadi. Xotira, konstant ma’lumotlarning ikki-o‘ntalik tarzda keltirishda to‘g‘rilovchi kodni, bitlar ustida amallarni AMQ da bajarishda maska kodini ishlab chiqishni, shuningdek konstant kodlarini berishni  ta’minlaydi. Amallarni AMQda bajarilishining tugashi bo‘yicha uning natijalar registriga kiritiladi, shuningdek protsessor holatining so‘z registriga kiritiladigan va dastur bilan hisoblash va tahlil qilish uchun (masalan, arifmetik jihatdan to‘lganligi sababli dasturning boshqa shohiga o‘tishni tashkil etish uchun) qulay bo‘lgan  amallar natijalarining belgilari (to‘ldirish, siljish, belgi va h.k.)ni shakllantiradi. Keyin umumiy holatda ma’lumotlar ko‘rsatkichiga komandalar natijalarini joylashtirish zarur bo‘lgan ma’lumotlar xotirasi katakchalarining adreslari ketma-ket kiritiladi (ushbu adreslar chiqish operandlarni adreslash maydonlaridan chiqarib tashlanadi)  va operandalar natijalarning registrlaridan ma’lumotlar ko‘rsatkichi tomonidan adreslanadigan ma’lumotlar xotirasi katakchalariga kiritiladi. Shuni ta’kidlash kerakki, qoidaga ko‘ra, MK protsessorida operandlarni kiritishda avtoinkrementlash va xotiradan operandlar chiqarib tashlanaganda avtokamaytirish mexanizmlari bilan ta’minlangan ma’lumotlar xotirasida qo‘shimcha ko‘rsatkichdan foydalaniladi. Xotiradan foydalana olish metodi stekli deb ataladi, ma’lumotlar xotirasida ajratiladigan bunday manipulyatsiyalash uchun soha stek deb ataladi. Stekdan quyi dasturni tashkil etishda, xususan, uzilishni qayta ishlash quyi dasturdan foydalaniladi.

Chiqish natijalari joylashtirilgandan keyin komandalar ko‘rsatkichini avtoinkrementlash yuzaga keladi, yoxud bajariladigan komandalarda operandlarning mavjud berilgan maydoni unga kiritiladi. Ikkala holatda komandalar ko‘rsatkichida navbatdagi bajarilishi kerak bo‘lgan komandalarni o‘z ichiga olgan xotira katakchalari adresi bo‘ladi va tavsiflangan jarayon takrorlanadi.

Masalan, PLUS opX, opY, opZ (opZ=opX+opY) gipotetik  komandalarini bajarish ma’lumotlar ko‘rsatkichiga opX adresini yuklash, “ma’lumotlar xotirasini o‘qish” signalini berish, ma’lumotlar xotirasining tayyorligini kutish, ma’lumotlar xotirasining ma’lumotlar shinasidan AMQning kirish operandining 1-son registriga yuklash, opY uchun shunga o‘xshash harakatlarni bajarish (2-son registrga yozish), «qo‘shish» kodini AMQga berish, AMQ tayyorligini kutish, opZ adresni ma’lumotlar ko‘rsatkichiga yuklash, ma’lumotlarni AMQning kirish operandining 1-son registridan ma’lumotlar xotirasining ma’lumotlar shinalariga berish, «ma’lumotlar xotirasini yozish» signalini berish, ma’lumotlar xotirasi tayyorligini kutish kabi harakatlarini yuzaga keltiradi.

 

 1.3. Mikrokontroller buyruq tizimining xususiyatlari

AVR oilasiga mansub mikrokontrollerlarning komandalar tizimi

Mnemonika

Operandlar

Tavsif

Operatsiya

Bayroqlar

Taktlar soni*

1

2

3

4

5

6

Arifmetik va logik komandalar

ADD

Rd, Rr

O‘tkazish bayrog‘ini hisobga olmagan xolda qo‘shish

Rd ¬ Rd + Rr

Z, C, N, V, H, S

1

ADC

Rd, Rr

O‘tkazish bayrog‘ini hisobga olgan xolda qo‘shish

Rd ¬ Rd + Rr + C

Z, C, N, V, H, S

1

ADIW

Rdl, K6

So‘z va konstantani qo‘shish

Rdh:Rdl ¬ Rdh:Rdl – K6

Z, C, N, V, S

2

SUB

Rd, Rr

O‘tkazish bayrog‘ini hisobga olmagan xolda ayirish

Rd ¬ Rd – Rr

Z, C, N, V, H, S

1

SUBI

Rd, K8

Konstantani ayirish

Rd ¬ Rd – K8

Z, C, N, V, H, S

1

SBC

Rd, Rr

O‘tkazish bayrog‘ini hisobga olgan xolda ayirish

Rd ¬ Rd – Rr – C

Z, C, N, V, H, S

1

SBCI

Rd, K8

O‘tkazish bayrog‘ini hisobga olgan xolda konstantani ayirish

Rd ¬ Rd – K8 – C

Z, C, N, V, H, S

1

SBIW

Rdl, K6

Konstantani so‘zdan ayirish

Rdh:Rdl ¬ Rdh:Rdl – – K6

Z, C, N, V, S

2

AND

Rd, Rr

Logik VA ni bajarish

Rd ¬ Rd · Rr

Z, N, V, S

1

ANDI

Rd, K8

Logik VA ni konstanta bilan bajarish

Rd ¬ Rd · K8

Z, N, V, S

1

OR

Rd, Rr

Logik Yoki ni bajarish

Rd ¬ Rd v Rr

Z, N, V, S

1

ORI

Rd, K8

Logik Yoki ni konstanta bilan bajarish

Rd ¬ Rd v K8

Z, N, V, S

1

EOR

Rd, Rr

Logik Yoki inkorini  bajarish

Rd ¬ Rd Å Rr

Z, N, V, S

1

COM

Rd

Razryad inversiyasi

Rd ¬ $FF – Rd

Z, C, N, V, S

1

NEG

Rd

Ishorani o‘zgartirish

Rd ¬ $00 – Rd

Z, C, N, V, H, S

1

SBR

Rd, K8

Razryadni (razryadlarni) UMR ga joylashtirish

Rd ¬ Rd v K8

Z, C, N, V, S

1

CBR

Rd, K8

Razryadlarni UMR ga tashlash

Rd ¬ Rd · ($FF – K8)

Z, C, N, V, S

1

INC

Rd

UMR tarkibini inkrementlash

Rd ¬ Rd + 1

Z, N, V, S

1

DEC

Rd

UMR tarkibini dekrementlash

Rd ¬ Rd – 1

Z, N, V, S

1

TST

Rd

Nolga tengligini yoki manfiy qiymatga egaligini tekshirish

Rd ¬ Rd · Rd

Z, C, N, V, S

1

CLR

Rd

UMR ning hamma razryadini tozalash

Rd ¬ Rd Å Rd

Z, C, N, V, S

1

SER

Rd

UMR ning hamma razryadini o‘rnatish

Rd ¬ $FF

Net

1

CP

Rd, Rr

Solishtirish

Rd – Rr

Z, C, N, V, H, S

1

CPC

Rd, Rr

O‘tkazish bayrog‘ini inobatga olib solishtirish

Rd – Rr – C

Z, C, N, V, H, S

1

CPI

Rd, K8

Konstanta bilan solishtirish

Rd – K8

Z, C, N, V, H, S

1

MUL

Rd, Rr

Ikkita UMR (ishorasiz) tarkibini ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr

Z, C

2

MULS

Rd, Rr

Ikkita UMR (ishorali) tarkibini ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr

Z, C

2

MULSU

Rd, Rr

Ikkita UMR (Rd – ishorali; Rr – ishorasiz) tarkibini ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr

Z, C

2

FMUL

Rd, Rr

Ikkita UMR (ishorasiz) tarkibini chapga, 1 razryadga siljish bilan ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr << 1

Z, C

2

FMULS

Rd, Rr

Ikkita UMR (ishorali) tarkibini chapga, 1 razryadga siljish bilan ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr << 1

Z, C

2

FMULSU

Rd, Rr

Ikkita UMR (Rd – ishorali; Rr–ishorasiz) tarkibini chapga, 1 razryadga siljish bilan ko‘paytirish

R1:R0 ¬ Rd × Rr << 1

Z, C

2

Tarmoqlanish komandalari

RJMP

k

Nisbiy o‘tish

PC¬ PC + k +1

Yo‘q

2

IJMP

Net

Bilvosita o‘tish

PC ¬ Z

Yo‘q 

2

EIJMP

Net

Kengaytirilgan nisbiy o‘tish

PC(15:0) ¬ Z,

PC(21:16) ¬ EIND

Yo‘q

2

JMP

k

Bilvosita o‘tish

PC ¬ k

Yo‘q

3

RCALL

k

Bilvosita qism dasturni yuklash

STACK¬PC+1,

PC¬PC + k+ 1

Yo‘q

3

ICALL

Net

Bilvosita qism dasturni yuklash

STACK¬PC+1,

PC ¬ Z

Yo‘q

3

EICALL

Net

Kengaytirilgan bilvosita qism dasturni yuklash

STACK¬PC+1,

PC(15:0) ¬ Z,

PC(21:16) ¬ EIND

Yo‘q

3

CALL

k

Qism dasturni chaqirish

STACK¬PC+1,

PC ¬ k

Yo‘q

4/5

RET

Net

Qism dasturdan qaytish

PC ¬ STACK

Yo‘q 

4

RETI

Net

Uzilishlarni tashkil qilish qism dasturidan qaytish

PC ¬ STACK

Yo‘q 

4

CPSE

Rd, Rr

Solishtirish, agr teng bo‘lsa  o‘tkazib yuborish

agar Rd = Rr,

PC ¬ PC + 2 (yoki 3)

Yo‘q

1/2/3

SBRC

Rr, b

O‘tkazib yuborish, agar UFRB bit tushirib qoldirilgan

agar Rr(b) = 0,

PC ¬ PC + 2 (yoki 3)

Yo‘q

1/2/3

SBRS

Rr, b

O‘tkazib yuborish, agar UFRB bit o‘rnatilgan

agar Rr(b)=1,

PC ¬ PC + 2 (yoki 3)

Yo‘q

1/2/3

SBIC

I/O, b

O‘tkazib yuborish, agar k/ch registrida bit tushirib qoldirilgan.

agar I/O(b) = 0,

PC ¬ PC + 2 (yoki 3)

Yo‘q

1/2/3

SBIS

I/O, b

O‘tkazib yuborish, agar k/ch registrida bit o‘rnatilgan.

agar I/O(b) = 1,

PC ¬ PC + 2 (yoki 3)

Yo‘q

1/2/3

BRBC

s, k

O‘tish, agar registr SREG alomati o‘rnatilmagan

agar SREG(s) = 0,

PC¬PC + k + 1

Yo‘q

1/2

 

BRBS

s, k

O‘tish, agar registr SREG alomati o‘rnatilgan

agar SREG(s) = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BREQ

k

O‘tish, agar teng bo‘lsa

agar  Z = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRNE

k

O‘tish, agar teng bo‘lmasa

agar Z = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRCS

k

O‘tish, agar uzatish bayrog‘i o‘rnatilgan.

agar C = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRCC

k

O‘tish, agar uzatish bayrog‘i o‘rnatilmagan.

agar C = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRSH

k

O‘tish, agar katta yoki teng.

agar C = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRLO

k

O‘tish, agar kichik

agar C = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRMI

k

O‘tish, agar minus

agar N = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRPL

k

O‘tish, agar plyus

agar N = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRGE

k

O‘tish, agar katta yoki teng (ishorali)

agar S = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRLT

k

O‘tish, agar kichik yoki teng (ishorali)

agar S = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRHS

k

O‘tish, agar yarim o‘tkazish bayrog‘i o‘rnatilgan

agar H = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRHC

k

O‘tish, agar yarim o‘tkazish bayrog‘i o‘rnatilmagan

agar H = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRTS

k

O‘tish, agar  T bayroq  o‘rnatilgan

agar T = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRTC

k

O‘tish, agar yarim o‘tkazish bayrog‘i o‘rnatilmagan

agar T = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRVS

k

O‘tish, agar razryadlar setkasini to‘lib ketish bayrog‘i o‘rnatilgan

agar V = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRVC

k

O‘tish, agar razryadlar setkasini to‘lib ketish bayrog‘i o‘rnatilmagan

agar V = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRIE

k

O‘tish, agar uzilishlarga ruxsat

agar I = 1,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRID

k

O‘tish, agar uzilishlarga ruxsat taqiqlangan

 

agar I = 0,

PC ¬ PC + k + 1

Yo‘q

1/2

Ma’lumotlarni uzatish buyruqlari

MOV

Rd, Rr

UFRBga nusxa ko‘chirish

Rd ¬ Rr

Yo‘q

1

MOVW

Rd, Rr

 UFRBdan nusxa ko‘chirish

Rd+1:Rd ¬ Rr+1:Rr

Yo‘q

1

LDI

Rd, K8

UFRBga konstantani yuklash

Rd ¬ K8

Yo‘q

1

LDS

Rd, k

UFRBga OXQ dan yuklash

Rd ¬ (k)

Yo‘q

2

LD

Rd, X

Bilvosita OXQ dan UFRB ga yuklash

Rd ¬ (X)

Yo‘q

2

LD

Rd, X+

OXQ dan bilvosita inkrementli yuklash

Rd ¬ (X),

X ¬ X + 1

Yo‘q

2

LD

Rd,

 –X

OXQ dan bilvosita dekrementli yuklash

X ¬ X – 1,

Rd ¬ (X)

Yo‘q

2

LD

Rd, Y

OXQ dan UFRB ga bilvosita yuklash

Rd ¬ (Y)

Yo‘q

2

LD

Rd, Y+

OXQ dan bilvosta inkrementli yuklash

Rd ¬ (Y),

Y ¬ Y + 1

Yo‘q

2

LD

Rd, –Y

OXQ dan bilvosita dekrementli yuklash

Y ¬ Y – 1,

Rd ¬ (Y)

Yo‘q

2

LDD

Rd, Y+q

OXQ ofsetidan bilvosita yuklash

Rd ¬ (Y + q)

Yo‘q

2

LD

Rd, Z

OXQ dan UFRB ga bilvosita yuklash

Rd ¬ (Z)

Yo‘q

2

LD

Rd, Z+

OXQ dan bilvosita inkrementli yuklash

Rd ¬ (Z),

Z ¬ Z + 1

Yo‘q

2

LD

Rd, –Z

OXQ dan bilvosita dekrementli yuklash

Z ¬ Z – 1,

Rd ¬ (Z)

Yo‘q

2

LDD

Rd, Z+q

OXQ ofsetidan bilvosita yuklash

Rd ¬ (Z + q)

Yo‘q

2

STS

k, Rr

OXQ ga to‘g‘ridan to‘g‘ri saqlash.

(k) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

X, Rr

OXQ ga bilvosita saqlash

(X) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

X+, Rr

OXQ ga bilvosita inkrementli saqlash

(X) ¬ Rr,

X ¬ X + 1

Yo‘q

2

ST

–X, Rr

OXQ ga bilvosita dekrementli saqlash

X ¬ X – 1,

(X) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

Y, Rr

Bilvosita OXQ da saqlash

(Y) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

Y+, Rr

Bilvosita inkrementli  OXQ da saqlash

(Y) ¬ Rr,

Y ¬ Y + 1

Yo‘q

2

ST

–Y, Rr

Bilvosita dekrementli  OXQ da saqlash

Y ¬ Y – 1,

(Y) ¬ Rr

Yo‘q

2

STD

Y+q, Rr

OXQ ofsetiga bilvosita saqlash

(Y + q) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

Z, Rr

OXQ da bilvosita saqlash

(Z) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

Z+, Rr

OXQ ga inkrementli saqlash.

(Z) ¬ Rr,

Z ¬ Z + 1

Yo‘q

2

ST

–Z, Rr

OXQ ga dekrementli saqlash.

Z ¬ Z – 1,

(Z) ¬ Rr

Yo‘q

2

ST

Z+q,

OXQ ofsetiga bilvosi

(Z + q) ¬ Rr

Yo‘q

2

LPM

Net

Dastur xotirasidan baytni yuklash

R0 ¬ (Z)

Yo‘q

3

LPM

Rd, Z

Dastur xotirasidan baytni yuklash

Rd ¬ (Z)

Yo‘q

3

LPM

Rd, Z+

Dastur xotirasidan baytni inkrementli yuklash

Rd ¬ (Z),

Z ¬ Z + 1

Yo‘q

3

ELPM

Net

Dastur xotirasidan baytni ommaviy yuklash

R0 ¬ (RAMPZ:Z)

Yo‘q

3

ELPM

Rd, Z

Dastur xotirasidan baytni ommaviy yuklash

Rd ¬ (RAMPZ:Z)

Yo‘q

3

ELPM

Rd, Z+

Dastur xotirasidan inkrementli  baytni ommaviy yuklash

Rd (RAMPZ:Z),

Z ¬ Z + 1

Yo‘q

3

SPM

Net

Dastur xotirasiga yozish

(Z) ¬ R1:R0

Yo‘q

–

IN

Rd, I/O

K\Ch registridan o‘qish

 

Rd ¬ I/O

Yo‘q

1

OUT

I/O, Rr

K\Ch registriga yozish

I/O ¬ Rr

Yo‘q

1

PUSH

Rr

UFRB tarkibini stekga joylash

STACK ¬ Rr

Yo‘q

2

POP

Rd

Stekdan UFRB ga yuklash

Rd ¬ STACK

Yo‘q

 

 

2

Bitlar bilan ishlash buyruqlari

LSL

Rd

Chapga mantiqiy surish

Rd(n + 1)¬Rd(n),

Rd(0) ¬ 0,

C ¬ Rd(7)

Z, C, N, V, H, S

1

LSR

Rd

O‘nga mantiqiy surish

Rd(n) ¬ Rd(n +1)

Rd(7) ¬ 0, C ¬ 0

Z, C, N, V, H, S

1

ROL

Rd

Ko‘chirish bayrog‘i asosida chapga siklik surish

Rd(0) ¬ C,

Rd(n + 1)¬Rd(n),

C ¬ Rd(7)

Z, C, N, V, H, S

1

ROR

Rd

Ko‘chirish bayrog‘i asosida o‘nga siklik surish

Rd(7) ¬ C,

Rd(n)¬Rd(n + 1),

C ¬ Rd(0)

Z, C, N, V, S

1

ASR

Rd

O‘nga arifmetik surish

Rd(n) ¬ Rd(n +1)

n = 0...6

Z, C, N, V, S

1

SWAP

Rd

Nibbllarni (tetrada) o‘zaro joyini almashtirish

Rd(3...0)¬Rd(7...4),

Rd(7...4)¬ Rd(3...0)

Yo‘q

1

BSET

s

Xolatlar registri SREG da bayroq o‘rnatish

SREG(s) ¬ 1

SREG(s)

1

BCLR

s

Xolatlar registri SREG da bayroq o‘rnatmaslik

SREG(s) ¬ 0

SREG(s)

1

SBI

I/O, b

K\Ch registrida razryad o‘rnatish

I/O(b) ¬ 1

Yo‘q

2

CBI

I/O, b

K\Ch registrida razryad o‘rnatmaslik

I/O(b) ¬ 0

Yo‘q

2

BST

Rr, b

T trigger alomatida UFRB razryadini saqlash

 

T ¬ Rr(b)

T

1

BLD

Rd, b

T trigger alomatidan UFRBrazryadini yuklash

Rd(b) ¬ T

Yo‘q

1

SEC

Yo‘q

Ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatish

C ¬ 1

C

1

CLC

Yo‘q

Ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatmaslik

C ¬ 0

C

1

SEN

Yo‘q

Manfiy son bayrog‘ini o‘rnatish

N ¬ 1

N

1

CLN

Yo‘q

Manfiy son bayrog‘ini o‘rnatmaslik

N ¬ 0

N

1

SEZ

Yo‘q

Nol bayrog‘ini o‘rnatish

Z ¬ 1

Z

1

CLZ

Yo‘q

Nol bayrog‘ini o‘rnatmaslik

Z ¬ 0

Z

1

SEI

Yo‘q

Uzilishlarga ruxsat bayrog‘ini o‘rnatish

I ¬ 1

I

1

CLI

Yo‘q

Uzilishlarga ruxsat bayrog‘ini o‘rnatmaslik

I ¬ 0

I

1

SES

Yo‘q

Ishorali sonlar bayrog‘ini o‘rnatish

S ¬ 1

S

1

CLS

Yo‘q

Ishorali sonlar bayrog‘ o‘rnatmaslik

S ¬ 0

S

1

SEV

Yo‘q

To‘lib ketish alomat registrini o‘rnatish

V ¬ 1

V

1

CLV

Yo‘q

To‘lib ketish alomat registrini o‘rnatmaslik

V ¬ 0

V

1

SET

Yo‘q

 T bayroq registrnini o‘rnatish

T ¬ 1

T

1

CLT

Yo‘q

T bayroq registrnini o‘rnatmaslik

T ¬ 0

T

1

SEH

Yo‘q

Ichki ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatish

H ¬ 1

H

1

CLH

Yo‘q

Ichki ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatmaslik

H ¬ 0

H

1

NOP

Yo‘q

Bo‘sh operatsiya

Yo‘q

Yo‘q

1

BREAK

Yo‘q

Qayta tiklash

Mikrokontroller

turi

Yo‘q

1

SLEEP

Yo‘q

Manba’ ta’minotni kamaytirish

Mikrokontroller

turi

Yo‘q

1

WDR

Yo‘q

Qo‘riqchi taymerni o‘rnatmaslik

Mikrokontroller

turi

Yo‘q

1

 

Shartli belgilanishlar:

Rd – rezultatlanadigan (destination) va boshlang‘ich UMR;

Rr – boshlang‘ich (source) RON;

I/O – kiritish‑chiqarish registri;

b – UMR yoki kiritish‑chiqarish registridagi razryadlar;

s – SREG xolat registridagi razryad (bayroq);

Rdl – R24, R26, R28, R30 registrlari;

X, Y, Z – qisman adreslash uchun ko‘rsatgich‑registrlari (X = R27:R26, Y = R29:R28, Z = R31:R30);

RAMPX, RAMPY, RAMPZ – registrlari, X, Y i Z ko‘rsatkich‑registrlari bilan bog‘liq va butun ma’lumotlar xotirasi hajmi bo‘yicha qisman adreslash (ma’lumotlar xotirasida 64 Kbaytdan oshiq hajmga ega) va dastur xotirasida 64 Kbaytdan oshiq hajmga ega mikrokontrollerlar dastur xotirasida konstantaga kirish yo‘liga ega;

RS – dastur schotchigi (Program Counter);

STACK – qaytish adreslarini va registr tarkibini saqlash uchun stek;

SP – stek ko‘rsatgichi (Stack Pointer);

EIND – dastur hisoblagichiga bog‘liq va dastur xotirasida 64 Kbaytdan oshiq hajmga ega mikrokontrollerlar bo‘yicha butun dastur xotirasi hajmini qisman adreslash;

K6 – konstanta (6 razryadli);

K8 – konstanta (8 razryadli);

k – dastur hisoblagichiuchun konstantani adreslash (hajmi komandaga bog‘liq);

q – qisman adreslashda siljish (6 razryadli).

SREG xolat registrining razryadlari:

C – ko‘chirish bayrog‘i;

Z – nol qiymatining bayrog‘i;

N – manfiy qiymatning bayrog‘i;

V – to‘lish bayrog‘i;

S = N Å V – to‘lish belgili nazorat bayrog‘i;

H – yarim ko‘chish bayrog‘i (3‑ va 4‑ bayt razryadlari o‘rtasida ko‘chish);

T – o‘tkazish komandalari uchun bayroq;

I – uzilishlarga global ruxsat berish (taqiqlash).

 

1.4. Mikrokontrollerlarda  xotirani tashkil etilishi va u bilan ishlash

 

Mikrokontroller kristallida dasturlar xotirasi va ma’lumotlar xotirasi kabi xotiraning ikkita bloki integratsiyalangan. MK avtonom rejimda ishlashining mo‘ljallanishiga qarab, dastur xotirasi ta’minot kuchlanishi bo‘lmaganda ichidagilarni saqlashi kerak (ya’ni energiyaga bog‘liq bo‘lib hisoblanadi), MKning ichki arxitekturasini soddalashtirish va taktli generatorning chastotalarning keng diapazonida ishlash imkoniyati uchun ma’lumotlar xotirasi statik arxitekturasiga ega bo‘lishi (ya’ni regeneratsiyani talab etmasligi) kerak.

Xotira modulining umulashtirilgan tuzilmasi 1.4- rasmda keltirilgan. Xotira moduli m-razryadli qatorlarning N ko‘rinishida tashkil etilgan xotira elementlarining matritsalaridan, katakchalar adresining deshifratoridan va buferli kaskaddan iborat bo‘ladi.

·       adres shinasi

·       ma’lumotlar shinasi

·       boshqarish shinasi

·       registrlar

1.4- rasm. Xotira modulining umumlashgan tuzilmasi

 

·       katakcha adresining deshifratori

·       xotira elementlarining matritsalari

·       boshqaruv shinasi

·       buferli kaskad

Xotiraning bunday modulining adres shinalarining razryadliligi n-log2N dan iborat, ma’lumotlar shinasining razryadliligi m dan iborat. Adres kodi ko‘rinishdagi katakcha tanlanishini kerak bo‘lgan raqam to‘g‘risidagi axborot o‘zining bitta chiqishidagi yuqori mantiqiy darajani generatsiyalashning xotira elementlarining matritsa qatorlaridan birini aktivlashtiradigan deshifratoriga kelib tushadi.

Bunda (kelib tushadigan boshqaruv signallariga bog‘liq holda) tanlangan qatorlarning barcha xotira elementlarining mantiqiy darajasi ma’lumotlar shinasiga buferli kuchaytirgich kaskadi orqali kelib tushadi (katakcha holatini o‘qish vaziyati), yoxud ma’lumotlar shinasiga tanlangan qatorning xotira elementlariga buferli kuchaytirgich kaskadlari orqali uzatiladi (katakcha holatini yozish vaziyati).

Boshqa qatorlarning xotira elementlarining mantiqiy holati o‘zgarmaydi va chiqish mantiqiy darajaga ta’sir etmaydi. Dastur energiyaga bog‘liq xotira bo‘lib doimiy xotira qurilmalari (DXQ) hisoblanadi. DXQ har bir xotira elementi axborotni DXQga kiritishda (dasturlashtirishda) uzatilishi kerak bo‘lgan mantiqiy holatida bo‘ladi. DXQda boshqariluvchi dasturni yozishning yo‘l quyiladigan sikllar miqdoriga bog‘liq bir karrali va ko‘p karrali dasturlanadigan moduliga ajratiladi.

 

1.4.1. Mikrokontroller dasturiy xotirasi

 

Dastur xotirasining asosiy xususiyati bu uning isteʻmol energiyasiga bog‘liq bo‘lmaganligidir, yaʻni manba bo‘lmagan holda ham dasturlarni saqlash imkoniyatidir. MK foydalanuvchilari nuqtai nazaridan dasturlarning energiyaga bog‘liq bo‘lmagan xotirasini quyidagi turlarga bo‘lish mumkun:

 -Maskali DXQ turi – mask-ROM. Bu turdagi DXQ yacheykalariga qiymatlarni uning ishlab chiqarilish jarayonida maskalar yordamida kiritiladi va keyinchalik qiymatlarni o‘zgartirib yoki qayta dasturlab bo‘lmaydi. Shuning uchun bu turdagi xotirali mikrokontrollerlarda dasturlarni uzoq vaqt sinashdan keyingina foydalanish mumkin. Bu xotiraning asosiy kamchiligi yangi shablonlarning to‘plamini yaratilishidagi va ularni ishlab chiqarishga tatbiqidagi sarf harajatlarning yuqoriligi. Odatda bu jarayon 2 - 3 oyni tashkil etadi va iqtisodiy nuqtaiy nazardan minglab nusxada ishlab chiqarilgandagina o‘zini oqlashi mumkin. Maskali DXQ axborotlarni saqlashda yuqori ishonchlilikni ta’minlashining sababi, zavod sharoitida dasturlanib so‘ng maxsulotning turli nazoratlardan o‘tkazilishidir.

Foydalanuvchi tomonidan dasturlanuvchi va ultra binafsha nurlar bilan o‘chiruvchi DXQ – EPROM (Erasable Programmable ROM). Bu turdagi DXQ elektr signallari bilan dasturlanadi va ultra binafsha nurlash orqali o‘chiriladi. EPROM xotira yacheykasi “suzuvchi” zatvorli metal oksid yarimo‘tkazgichli (MOYA) – tranzistorlarda hosil qilingan va ularga zaryad boshqaruvchi zatvordan kerakli elektr signali berilganida o‘tadi. Yacheyka qiymatini o‘chirish uchun uni ultra binafsha nurlar bilan nurlantiriladi. Bu jarayon bir necha sekunddan bir necha minutgachan davom etishi mumkin. EPROM xotirali MK ko‘p marotaba qayta dasturlanishi mumkin va u turdagi xotiralar keramik g‘ilofda kvarsli darcha bilan ishlab chiqariladi. Darcha ultra binafsha nurlarni xotira yacheykasiga tushishi uchun mo‘ljallanga. Bunday g‘ilof ancha qimmat turgani uchun MK narxi ham qimmatlashadi albatta. EPROM xotirali MK narxini arzonlatish uchun xotirani darchasiz ishlab chiqariladi (EPROM bir marotaba dasturlanuvchi versiyasi). - Foydalanuvchi tomonidan bir marotaba dasturlanuvchi DXQ - OTPROM (One – Time Programmable ROM). Bu turdagi xotira, MK narxini arzonlatish uchun 115 xotirani darchasiz ishlab chiqarilgan EPROM versiyasidan iborat. Bu kabi g‘iloflarda ishlab chiqarilishi natijasida narxini kamaytirish shunchalik etiborliki, oxirgi vaqtda EPROM versiylari ko‘pincha maskali DXQ xotira turi o‘rniga ishlatilmoqda. -Elektr o‘chirishli foydalanuvchi tomonidan dasturlanuvchi DXQ – EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM). Bu turdagi DXQ ni EPROM ning yangi avlodi deb hisoblash mumkin, ularda xotira yacheykasi shuningdek elektr signali orqali o‘chirish amalga oshiriladi. EEPROM qo‘llanilishi MK platasini yechib olmasdan o‘chirish va dasturlash imkonini beradi. Shu usulda sozlashni amalga oshirish va dasturiy ta’minotni yangi variantlarini yozish ham mumkin. Bu esa mikrokontrollerli tizimlarni yaratishning boshlang‘ich bosqichlarida yoki ularni o‘rganish jarayonida, qachonki tizimning ishlamaslik sababini topishga va dasturlar xotirasini o‘chirish-dasturlash sikllarini bajarishga ko‘p vaqt ketqazilganda juda katta yutuq beradi. EEPROM narxi bo‘yicha OTPROM va EPROM larning o‘rtasidagi o‘rinni egallaydi.

EEPROM xotirasining dasturlash texnologiyasining yacheykalarni baytlab o‘chirish va dasturlash imkoniyati mavjud. EEPROM yaqqol afzalliklariga qaramay MK faqat kam modellarida bunday xotira dasturlarni saqlashga ishlatiladi. Buning sababi, birinchidan EEPROM chegaralangan xotira sig‘imiga ega. Ikkinchidan, deyarli EEPROM bilan bir vaqtda Flash-DXQ ishlab chiqarildi, ular texnik ko‘rsatgichlari jihatidan bir xil bo‘lishi bilan bir qatorda, lekin Flash-DXQ narxi ancha arzon. Flash turidagi elektr o‘chirishli DXQ - Flash – ROM. Vazifasi jihatidan Flashxotira EEPROM dan kam farq qiladi. Asosiy farqi yozilgan axborotni o‘chirish usulida- dir. EEPROM xotirasida har bir yacheyka alohida o‘chiriladi, Flash-xotirada esa faqat bloklab o‘chirish mumkin. Agarda Flash-xotiraning bitta yacheykasining qiymatini o‘zgartirish kerak bo‘lib qolsa, butun blokni boshqatan dasturlash kerak bo‘ladi. EEPROM xotirasiga nisbatan dekoderlovchi sxemalarining soddalashishi, Flash-xotirali MK lar nafaqat bir marotaba dasturlanuvchi DXQ li MK bilan raqobatbardoshlik qilmoqda, maskali DXQ bilan ham raqobat qilmoqda.

 

1.4.2. Mikrokontroller ma’lumot xotirasi

 

Xotira ma’lumotlari MK, qoida tariqasida, statik RAM asosida amalga oshiriladi. "Statik" atamasi MK takt chastotasi o‘zboshimchalik bilan kichik qiymatlarga tushirilganda (quvvat sarfini kamaytirish uchun) RAM yaccheykalarining tarkibi saqlanib qolishini anglatadi.

Ko‘pgina MKlarda “ma’lumot saqlash” - USTANDBY kabi parametr mavjud. Ta’minot UDDMIN minimal qabul qilingan darajasidan pastga tushsa, lekin USTANDBY darajasidan yuqori bo‘lsa, MK dasturi bajarilmaydi, ammo operativ xotiradagi ma’lumotlar saqlanadi. Ta’minot yuklamasi tiklanganda MKni qayta tiklash va ma’lumotlarni yo‘qotmasdan dasturni davom ettirish mumkin bo‘ladi. Saqlash kuchlanish darajasi odatda 1 V ni tashkil qiladi, bu kerak bo‘lganda MK-ni avtonom manbadan (batareyadan) quvvat olish va ushbu rejimda RAM ma’lumotlarini saqlashga imkon beradi.

MK ma’lumotlarining xotira hajmi odatda kichik, o‘nlab va yuzlab baytlarni tashkil qiladi. Ushbu holat MK uchun dasturlarni ishlab chiqishda hisobga olinishi kerak. Shunday qilib, MK dasturlashda, agar iloji bo‘lsa, konstantalar o‘zgaruvchilar sifatida saqlanmaydi, lekin ROM dasturiga kiritiladi. MK-ning apparat imkoniyatlaridan maksimal darajada foydalaniladi, xususan, taymerlar. Ilovalar katta hajmdagi ma’lumotlardan foydalanmasdan ishlashga e'tibor qaratishlari kerak.

 

1.5. Mikrokontroller registrlari

 

 MKlar uning manbalarini boshqarish uchun foydalaniladigan registrlar to‘plamiga ega. Ushbu registrlar odatda protsessor registrlari (batareyalar, holat registrlari, indeks registrlari), boshqarish registrlari (uzilishlarni boshqarish registrlari, taymer registrlari), ma’lumotlarning kirish /chiqishini ta’minlovchi registrlar (port registrlari, parallel, ketma-ket yoki analog kirish / kirish registrlari). Ushbu registrlarga kirish turli yo‘llar bilan amalga oshirilishi mumkin.

RISC protsessoriga ega bo‘lgan MKda, barcha registrlar (ko‘pincha batareya) aniq belgilangan manzillarda joylashgan. Bu protsessorning ishlashida ko‘proq moslashuvchanlikni ta’minlaydi. Muhim masalalardan biri bu ro‘yxatga olish kitoblarini MKning manzil maydoniga joylashtirish. Ba’zi MKlarda barcha registrlar va ma’lumotlar xotirasi bitta manzil oralig‘ida joylashgan. Bu ma’lumotlar xotirasi registrlar bilan moslashtirilganligini anglatadi. Ushbu yondashuv "MK resurslarini xotirada xaritalash" deb nomlanadi.

Boshqa MKlarda I/O qurilmalarining manzil maydoni umumiy xotira maydonidan ajratilgan. I/O alohida maydoni Garvard arxitekturasi bilan ishlaydigan protsessorlarga ma’lum afzalliklarni beradi, bu esa kirish /chiqish registriga kirishda buyruqlarni o‘qish imkoniyatini beradi.

 

2. MIKROKONTROLLERLARNI TASHQI MUHIT BILAN ALOQASINI TASHKILLASHTIRISH

 

2.1. Mikrokontrollerlarda axborot kiritish-chiqarish portlarini tashkillashtirish va strukturasi

 

Kiritish-chiqarishning parallel portlari mikrokontroller almashinuvi va MK mikrosxemaning kiritish-chiqarish liniyalari orqali uzatiladigan mantiqiy signallar ko‘rinishda keltirilgan ma’lumotlarning tashqi ob’ekti uchun mo‘ljallangan. Umumiy holatda har bir port bilan ma’lumotlar registri (MKdan ob’ekti chiqariladigan axborotni saqlash uchun yoki MKga ob’ektga kiritiladigan axborotni saqlash uchun), boshqaruv tizimi (portning ishlash rejimlarini berish uchun) va signallarni kuchaytirish va qo‘shish vazifasini hal etuvchi chiqish kaskadiga bog‘liq bo‘ladi. Port tuzilmasi 2.1.- rasmda keltirilgan.

·       ichki magistral

·       periferiya qurilmalarining kiritish-chiqarish liniyalari

·       MKning tashqi kontaktlari

·       portning ma’lumotlar registri

·       chiqish kaskadi

·       ma’lumotlar o‘qilgan

·       ma’lumotlar yozilgan

·       kiritish-chiqarish porti tomonidan boshqaruv tizimi

·       kiritish-chiqarish portlari MK barcha modellarida amalga oshiriladi.

Ma’lumotlar registri o‘z ichiga MKning ichki shinasi bilan axborot registriga kiritish yoki registr holatining ichki shinasiga chiqarish imkonini beradigan yozish va o‘qishni boshqarish liniyalari bilan ikki yo‘nalishli kiritish-chiqarishning N-razryadli registrini oladi. MK yadrosining protsessori va port registri o‘rtasidagi axborot almashinuvi momenti ichki shina orqali yadro shinasining kontrollerini belgilaydi. Almashinuv komandalarining tipiga muvofiq (protsessordan portga yoki portdan protsessorga uzatish) WR yoki RD signallari shakllantiriladi, keyin almashinuv CS boshqaruv signali bilan stroblanadi.

Umumiy holatda, almashinuvning juda murakkab vazifalarini hal etish imkoniyati uchun kiritish-chiqarish portining tuzilmasiga signallar holatini aniqlash va o‘zgartirishning kombinatsiyalanadigan sxemasidan iborat bo‘lgan boshqaruv tizimi, shuningdek ushbu holatni saqlaydigan registrni yozish va o‘qish uchun dasturiy qulay bo‘lgan registr kiritiladi. Bunday vazifa ikkita: kiritish-chiqarish liniyalarining multiplekslash vazifasi va almashinuvning kengaytirilgan protokollarni qo‘llab-quvvatlash vazifasidir. Ularni batafsil ko‘rib chiqamiz.

 

2.1.- rasm. Kiritish chiqarishning parallel porti tuzilmasi

 

Ma’lumotlar registridan tashqari, bir xil va xuddi shunday MK kontaktlari ayrim periferiya qurilmasi (masalan, taymer) ob’ekt bilan (kiritish-chiqarishning muqobil funksiyalari deb ataladigan) axborot almashinuvi uchun talab etilishi mumkin. Bunda qaysi qurilma (porti yoki boshqa periferiya moduli) bilan MK mikrosxemalarning muayyan har bir kontakti mahkamlanganligini aniqlash zarur bo‘ladi. Bunday rostlash signallar kommutatorining holatini belgilaydigan maxsus kodning boshqaruv tizimining registriga yoziladi (1-8-rasm).

Kommutator kontaktining holatiga muvofiq MK mikrosxemaning har bir tashqi kontakti port registrining kiritish-chiqarish liniyalariga, yoxud boshqa periferiya qurilmasining kiritish-chiqarish liniyalariga fizik jihatdan ulangan bo‘ladi. Ma’lumotlarni MKga ob’ektdan uzatishda ob’ekt tomonidan shakllanadigan «ma’lumotlar yozilgan» signali ma’lumotlar registrining CS kirishida boshqaruv tizimi bilan kommutatsiyalanadi, boshqaruv tizimi bilan WR signali shakllanadi. Bundan tashqari, «Ma’lumotlar yozilgan» signali boshqaruv tizimi registrida xotirada saqlanadi. Portning ma’lumotlar registrini o‘qishdan oldin amaliy dastur ob’ektdan yangi ma’lumotlar mavjudligini boshqaruv tizimi registridan so‘raydi va ushbu dalil aniqlangandan keyin shina kontrolleri RD va CS signallarini shakllantiradigan ma’lumotlar registrini o‘qishni amalga oshiradi.

 Boshqaruv tizimi RD signalini «Ma’lumotlar o‘qilgan» liniyasiga ma’lumotlarning quyidagi porsiyasini qabul qilishda MK tayyorligi to‘g‘risida ob’ektga xabar bergan holda kommutatsiyalaydi.

 

2.2. Taymer-hisoblagichlar

 

Taymer-hisoblagichlar vaqtli intervallarni shakllantirish va hodisalarni hisoblash uchun mo‘ljallangan, bu har qanday vaqt funksiyalari asosida ularni amalga oshirish (tegishli dasturiy ta’minotdan foydalanilganda), shu jumladan real vaqtda boshqarish (ya’ni ob’ektning vaqt bo‘yicha masshtabida) imkonini beradi.Taymer-hisoblagichning umumlashtirilgan tuzilmasi 2.2 -rasmda keltirilgan.

·       ichki magistral

·       taymer-hisoblagichning ma’lumotlar registri

·       MKning tashqi kontakti

·       dasturlashtirilgan bo‘lgich

·       hisoblagich kuchlanishi

·       taktli impuls

·       hisoblagich razryadi

·       taymer-hisoblagichni boshqarish tizimi

Taymer-hisoblagich axborotni parallel yuklash va o‘qish imkoniyatiga ega sinxron reversiv hisoblagichga asoslanadi. Qoidaga ko‘ra, MK hisoblagichining razryadliligi protsessor razryadliligidan oshganligi sababli MK yadrosi va hisoblagichning ma’lumotlar registri qismi o‘rtasida axborotni adresli almashinuvidan foydalaniladi.

Ushbu tuziladagi RD va CS signallarni bir vaqtda aktivatsiyalashda MKning ichki shinasida taymer-hisoblagichning chiqish shinasi kommutatsiyalanadi, aks holda, MKning ichki shinasi parallel yuklamaning kirishiga kommutatsiyalanadi. Taymer-hisoblagichda ma’lumotlarni yuklash WR va CS signallarni bir vaqtda aktivatsiyalashda sodir bo‘ladi. Boshqaruv tizimi hisob (boshqaruv tizimi registrining dasturiy qulay biti yoki tashqa signal) yo‘nalishlarining topshiriq manbaini, shuningdek taktirlash manbai (yadroning tayanch chastotasi yoki tashqi impulslari) va taktli impulslarni bo‘lish koeffitsientini aniqlash imkonini beradi.

 

2.2- rasm. Taymer-hisoblagich tuzilmasi

 

Hisobning to‘liq diapazonini 0 dan 2 gacha aniqlash imkonini beradi. Nominal (maksimal bo‘lib hisoblangan) intervallardan farqlanadigan vaqtli intervallarni berish uchun hisoblagichning (N=T/T kvant kattalik bilan kamayishdagi hisobda yoki N max - N ko‘payishdagi hisobda) dastlabki dasturiy yuklamasidan foydalaniladi.

0 kodiga erishilganda (kamayishdagi hisobda) yoki Nmax (ko‘payishdagi hisobda) dasturiy vositalar uchun bo‘lgani kabi (taymer-hisoblagichni boshqarish tizimi holatining registrini o‘qishda), tashqi apparatura uchun, xususan, ob’ekt uchun qulay bo‘lgan OV to‘lish signali generatsiyalanadi.

Shuni ta’kidlash kerakki, vaqtli intervallarga rioya qilish vazifalarining yechimi dasturiy vositalar ayrim yo‘riqnomalar bajariladigan t vaqtni, siklda uning N-karrpali bajarishni tashkil etish oson emasligini bilgan holda, shu bilan birga T=Nt davomiylik bilan kechikishni ta’minlagan holda qo‘llanilishi mumkin, biroq, bunday holatda boshqa dasturiy harakatlarni (masalan, axborotni yig‘ish, operator bilan ma’lumotlar almashinuvi va h.) bajarish mumkin emas. Bundan tashqari, T kvant qoniqarsiz darajada katta bo‘lishi mumkin.Taymer-hisoblagichlar MKning barcha modellarida amalga oshiriladi.

2.3. Jarayonlarga ishlov berish bloklari

 

Taymer-hisoblagichlar qo‘llanilishi bilan erishiladigan vaqt funksiyalarini amalga oshirish imkoniyatlarini kengaytirish uchun MKning ayrim modellarining periferiya qurilmalar tarkibiga taymer-hisoblagichlar bilan bog‘liq bo‘lgan vaqtli hodisalarga apparatli ishlov berish bloki kiritilgan.

Turli firmalarning MKdagi bunday bloklarning nomi farqlanishi mumkin:

EPA (Event Processors Array – hodisalar protsessorlar massivi), HSIO (High Speed Input/Output unit – tezkor kiritish-chiqarish bloki), RSA (Programmable Counters Array – dasturlanadigan hisoblagichlar massivi) va boshqalar.

Bunday bloklarning asosiy vazifalar quyidagilar hisoblanadi:

- berilgan ko‘rastkichli hodisalar (hodisalarni tutib qolish) sodir bo‘lgan vaqtni aniqlash. Tutib qolishni dasturiy amalga oshirishning prinsipial qiyinchiligi taymer ma’lumotlarining ko‘rsatkichini aniq o‘qish imkoniyati mumkin emasligi bo‘lib hisoblanadi (chunki taymer razryadliligi ichki shina razryadliligidan oshadi va registr fragmentlarini ketma-ket o‘qish protsedurasi o‘zgarishlar bilan bajarilishi mumkin);

- vaqtning berilgan momentida berilgan ko‘rinishdagi hodisalarni generatsiyalash (vaqtga nisbatan hodisani bog‘lash). Bog‘lashni dasturiy amalga oshirishning prinsipial qiyinchiligi vaqtning berilgan momentini aniqlash momenti (masalan, taymer ma’lumotlarining registrini to‘ldirish bo‘yicha) va berilgan mantiqiy hodisalarni generatsiyalash komandalarini bajarish momenti o‘rtasidagi vaqtli kechikishning mavjudligi bo‘lib hisoblanadi;

- umumiy vaqtli bazadagi keltirilgan ko‘rinishlarning ko‘p kanalliligini ta’minlab turish. Ko‘p kanlilikni dasturiy amalga oshirishning prinsipial qiyinchiligi bir nechta dasturiy modullar tomonidan taymer ko‘rsatkichlarini kuzatishning murakkabliligi va samarasizligi bo‘lib hisoblanadi.

Ahamiyatli belgilangan qiyinchilik bo‘lib, dasturiy ishlov berish o‘lchanadigan va generatsiyalanadigan intervallarda ahamiyatli xatoliklar kiritiladigan hodisalar o‘rtasidagi vaqt intervallarida hisoblanadi. Mantiqiy signal qiymatining “0” dan “1” ga o‘zgarishida va aksida yozish strobi ishlab chiqariladi va ushlash registriga yoziladi. Bayon etilgan amal  ushlash voqeasi deb ataladi.

2.4. Uzilishli hodisalarga xizmat ko‘rsatish bloklari

 

Har qanday hisoblash tizimlarining ishlashi (shu jumladan MK asosida), qoidaga ko‘ra, ayrim hodisalarga xizmat ko‘rsatish nazarda tutiladi. MKda uzilishlarga ishlov berish ham mikroprotsessorli tizimlarda uzulishlarga ishlov berishning umumiy tamoyillariga  asoslangan holda olib boriladi. Uzilish moduli uzilishga so‘rovni olgach ma’lum uzuvchi dasturni bajarishga o‘tishni tashkillashtiradi. Uzilishga so‘rov tashqi manbalardan ham va shuningdek MK turli ichki modullarida joylashgan ma’nbalardan ham berilishi mumkin.Ularning yuzaga kelish sababalari va joyi turlicha bo‘lishi mumkin, biroq ushbu hodisalar bitta umumiy xususiyatga ega bo‘ladi, ularning yuzaga kelish vaqti dastur uchun oldindan ma’lum emas. Shu sababli hisoblash tizimida hodisalarni aniqlash dalili bo‘yicha ularga xizmat ko‘rsatishning ayrim hodisalarining vositalarini nazarda tutish zarur bo‘lgan  ushbu hodisalarni aniqlash vositalari nazarda tutiladi. (Chunki hodisalarga xizmat ko‘rsatishda bajarilayotgan dasturni olib qo‘yish («uzish») va xizmat ko‘rsatiladigan dasturni bajarish zarur, bunday hodisalar uzilishli hodisalar deb ataladi). Uzilishli hodisalarni aniqlashning oddiy usuli bo‘lib dasturiy usul bilan yuzaga kelishini vaqti-vaqti bilan tekshirish hisoblanadi, bunda ikkita ahamiyatli kamchiliklar:

- hisoblash tizimining unumdorligini kamaytirish (dasturning ayrim qismi yuzaga keladigan hodisalar belgisini ortiqcha tanlab olish ostida keltirilgan);

- hodisalar yuzaga kelish vaqti va uni aniqlash vaqti o‘rtasidagi kechikish mavjudligi (qator holatlarda, masalan, real vaqt tizimlarida, prinsipial mumkin emas).

Ko‘rsatilgan kamchiliklarni oldini olish berilgan uzilishli hodisalarni apparatli aniqlash holatda mumkin, bunda uzilishli hodisalarga xizmat ko‘rsatish tizimi yordamida amalga oshiriladi. Uzilishli hodisalarni aniqlashdan tashqari, uzilishli tizimga ulardan ustuvorligini aniqlash uchun hodisalar  arbitraji yuklangan. Uzilishli hodisalar ham dasturiy va apparatli tabiatga ega bo‘ladi:

- uzilishli hodisalar yuzaga kelishning dasturiy sabablariga mavjud bo‘lmagan komandalarni bajarishga urinish (ya’ni KOP MKning komandalar tizimida mavjud bo‘lmagan) yoki yo‘l qo‘yilmaydigan ma’lumotlar bilan kamandalarni bajarish (masalan, nolga bo‘lish holatida) kiradi;

- uzilishli hodisalar yuazaga kelishning apparatli sabablariga periferiya modullarining tayyorligi (masalan, ARO‘ga oxirgi o‘zgartirish, taymerning to‘lishi, chaqiruvni ketma-ket port bo‘yicha qabul qilish va h.) va MKga boshqaruv ob’ektidan kelib tushadigan signallarni (masalan, bajariluvchi mexanizmning ishlab ketish datchigidan ikkilik signalni) aktivizatsiyalash.

Uzilishli hodisalar miqdori cheklangan (tashqi uzilishli hodisalar miqdori MKning kiritish-chiqarish liniyalarining sonidan oshmasligi kerak), shuning uchun ular apparatli vositalarni aniqlash bo‘lishi mumkin. Aks holda, ularga xizmat ko‘rsatish bo‘yicha harakatlar MKning maqsadli funksiyalari bilan aniqlanadi va yetarlicha turli xil bo‘lishi mumkin, qoiadaga ko‘ra, dasturiy vositalar bilan xizmat ko‘rsatiladi. Xotiradan to‘g‘ri foydalana olish rejimida apparatli harakatlarning oldindan berilgan sxemalar bo‘yicha bajariladigan ma’lumotlarni jo‘natish bilan bog‘liq bo‘lgan vaziyatlar (masalan, analog-raqamli o‘zgartirishning navbatdagi natijasini ma’lumotlar massivlarining berilgan katakchalariga joylashtirish) bundan mustasno (bunday tipga xizmat ko‘rsatish moduli PTS - Peripher - tranzaksiyaning periferiya serveri).

Uzilishli hodisalarni aniqlash mohiyati quyidagi harakatlar to‘g‘ri keladi:

-uzilishli hodisalar dalilini aniqlash;

- unga ta’sir etish zaruriyatini aniqlash;

- unga muayyan ta’sir zarurligini o‘rnatish (ya’ni potensial mumkin bo‘lgan uzilishli hodisalardan barcha  MKning maqsadli funksiyalarini amalga oshirish uchun zarur emas, masalan, ARO‘dan uzilishlar talab etilmasligi mumkin);

- hodisalar arbitrajini bajarish (avvalgi uzilishli hodisalarga xizmat ko‘rsatish vaqtida  ushbu hodisalarning muhimlik bosqichiga muvofiq hodisalarning yangi uzilishlari yuzaga kelganda boshlangan xizmat ko‘rsatish davom ettirilishi, yoxud yangisiga xizmat ko‘rsatish uchun qayta ulangan hodisani to‘xtatish kerak);

- dasturiy uontekst qayta ulanishini bajarish (uzilishli dastur holatini saqlash va adresi uzilishli hodisalarning (“uzilish vektori” yoki “qayta ishlashga kirish nuqtasi” deb ataladigan) tipiga avvaldan bir xil xizmat ko‘rsatish dasturiga qayta ulash).

3. BIR KRISTALLI MIKROKONTROLLERLAR

 

3.1. PIC mikrokontrollerlari tarkibi, parametrlari va tashkillashtirish xususiyatlari

 

Ushbu MK lar kam energiya sarflanishi bilan farqlanadi. Zamonaviy MK lar foydalanuvchiga juda ko‘p imkoniyatlar yaratib beradi va quyidagi asosiy rejimlar bilan farqlanadi:

- aktiv rejim (run mode) – MK asosiy rejimi. Bu rejimda MK ishchi dasturni qo‘llab, hamma resurslari ishchi xolatda;

- kutish rejimi (Wait mode, idle mode yoki halt mode). Ushbu rejimda markaziy prosessor ishni to‘xtatadi, lekin pereferiya modullari boshqaruv ob’ektidan o‘z nazoratlarini to‘xtatmaydi. Zarur bo‘lganda pereferiya moduli signallari MK larni aktiv rejimga o‘tkazadi. Bunday xolatlar MK larni qayta yuklaganda yoki uzilishlarni tashkil qilganda xosil bo‘ladi. Kutish rejimida MK quvvati PWAIT 5-10 martaga pasayadi.

- To‘xtatish rejimi (stop mode). MK STOP

- Kiritish-chiqarish portlari.

 Har bir MK bir qancha kiritish-chiqarish liniyalariga ega bo‘lib, ular ko‘p razryadli (8-razryadli) parallel kiritish chiqarish portlariga ulangan. MK xotirasida har bir kiritish-chiqarish portlari o‘z adreslariga ega. Kiritish-chiqarish portlari ma’lumot registrlariga murojaat komandalari xotira ma’lumotlariga beriladigan komandalar asosida beriladi.

Undan tashqari ko‘pchilik MK larda alohida port razryadlarini tekshirish va ularga murojaat qilish imkoniyatlari ham mavjud. MK qo‘llaniladigan uzellar funksiyalardan foydalanishga qarab quyidagi parallel portlarni ajratish mumkin:

1. Bir yo‘nalishli portlar, ma’lumotlarni faqat kiritish yoki faqat chiqarish uchun;

2. Ikki yo‘nalishli portlar, MK ni initsializatsiya qilish davrida aniqlanadigan kiritish yoki chiqarish;

3. Multipleks portlar. Portlarning alohida liniyalari MK ning biriktirilgan pereferiya qurilmalari bilan birga, bulardan taymer, ASP, ketma-ket interfeys kontrollerlari ishlatiladi;.

4. Kiritish-chiqarish bufer sxemotexnik boshqaruv dasturlanuvchi portlari.

Portlarning vazifasi vaqtinchalik MK larni ma’lum ob’ekt bilan aloqa o‘rnatish uchun foydalaniladi.

Parallel portlar asosida MK va tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish algoritmi 3 ta tip algoritmiga ajratiladi:

1. Oddiy dasturiy kiritish-chiqarish;

2. Strobli kiritish-chiqarish;

3.Ma’lumot almashishni to‘liq tasdiqlovchi kiritish-chiqarish rejimlari;

         Garvard arxitekturasiga asoslangan bo‘lib, ma’lumot shinalari va (OZU) ma’lumot xotirasi (kengligi 8-bit), dastur shinasi va dastur xotirasi14-bit. Bunday arxitektura bit va bayt registr operatsiyalari yuqori tezlikda ishlashga imkon yaratadi [10] .O‘tish komandalaridan tashqari hamma komandalar bir siklda bajariladi.

 

3.1- rasm. MK PICxxxxx struktura sxemasi

 

MK ikkita bankni tashkil qiladi:

·       GPR-umumiy ishlatiladigan

·       SFR-maxsus ishlatiladigan

UIRB to‘g‘ridan to‘g‘ri va bevosita adreslash usullari asosida foydalaniladi. Maxsus registrlar MK yadrosi va pereferiya modullarini boshqaradi. STATUS-registrida ALQ xolatlar bayroq registri bo‘lib, u xolatlar yangilanish sabablarini ko‘rsatadi.

Bit 7 IRP: Rezervlangan, 0 ga tenglik xolatini saqlash kerak

Bit 6 RP1: Rezervlangan, 0 ga tenglik xolatini saqlash kerak

Bit 5 RP0: ma’lumotlar xotirasi bankidan tanlash.

1 = Bank 1 (80h –FFh)

0 = Bank 0 (00h – 7Fh)

Bit 4 -TO: storojevoy taymer WDT bayrog‘ining to‘lib ketganligi

1 = POR qayta yangilanishi natijasida,

SLRWDT yoki SLEEP komandalarining bajarilishi

 0 = to‘lib ketganligida WDT

Bit 3 -PD: manba’dan uzilish bayrog‘i detektori

1 = POR qatydan tiklanishi yoki SLRWDT komandasini bajarilishi

0 = SLEEP komandasini bajarilishi

Bit 2 Z: nolga tenglik bayrog‘i 

1 = arifmetik yoki logik operatsiyasining nollik natijasi

0 = arifmetik yoki logik operatsiyasining nolga teng emaslik natijasi

Bit 1 DC: o‘nlik orttirmani uzatish

1 = kichik yarim baytdan uzatish

0 = kichik yarim baytdan uzatishlar qayd etilmagan

Bit 0 C: orttirmani uzatish

1 =katta bitdan uzatish

0 = katta bitdan uzatish qayd etilmagan

Registr OPTION REG

Registr OPTION REG bitlarni boshqarish tarkibiga ega bo‘lib,o‘qish va yozish kirishiga ega: 

TMR0/WDT-signal bo‘lgichlar

GP2/INT-tashqi uzilishlar akiv fronti

TMR0-taymer

GPIO-kirish rezistori

Registr INTCON.Registr INTCON o‘qish va yozish uchun ruxsat etilgan bo‘lib,uzilishlarni tashkil qilish,to‘lib ketish bayrog‘i va bitlari tarkibiga ega.TMR0; GPIO chiqishlarida signal pog‘onasini o‘zgartirish; GP2/INT tashqi uzilishlar manba’si

Registr PIE1.Registr PIE1 o‘qish va yozish uchun ruxsat etilgan bo‘lib, uzilishlarni tashkil qilish, to‘lib ketish bayrog‘i va bitlari tarkibiga ega.

Registr PIR1.Registr PIR1 o‘qish va yozish uchun ruxsat etilgan bo‘lib,pereferiya modullari uzilishlari modullari tarkibiga ega

Registr PCON.Registr PCON –MK qayta tiklanish sabablari bayroq registri.

Registr PCLATH  PCL .13-razryadli komanda xioblagichi registri PC bajarilayotgan instruksiya adresini ko‘rsatadi. PC registrida bajarilayotgan xamma operatsiyalar qo‘shimcha PCLATH registri orqali bajariladi. Stek. PIC12F629/675 8-pog‘onali 13-razryad apparat stekga ega.

Stekdan ma’lumotlarni o‘qish va yozish RETURN, RETLW, RETFUE komandalar asosida bajariladi .

Kiritish/chiqarish portlari GPIO.PIC12F629/675 mikrokontrollerlarida 6 ta kiritish/chiqarish port kanallari mavjud. Ba’zi bir kanallar MK ning qo‘shimcha pereferiya modullari bilan multipleks bo‘lgani uchun kiritish va chiqarish uchun foydalanilmaydi.

Registrlar GPIO va TRISIO. GPIO – 6-razryadli kiritish chiqarish porti. GPIO hamma kanallari TRISIO registriga mos bit yo‘nalishlariga ega bo‘lib,o‘z navbatida kanallarni kiritish yoki chiqarishga moslashtiradi. Ma’lumotlar kerakli bo‘limdan o‘qib olinadi va taxlili qilingan natija chiqishga uzatiladi.

EEPROM ma’lumot xotirasi. EEPROMdan ma’lumotlarni o‘qish va yozish baytma-bayt bajariladi.

EEDATA registri 8-razryadli o‘qish va yozishni saqlaydi.EEADR esa EEPROMning xotira adres yacheykalarini saqlaydi [12]. PIC12F675 MKlari 128 bayt ma’lumot xotirasi bo‘lib uning diapazoni  00h-7Fh.

PWRT- manba’ga ulanish taymeri.

POR VA BOR qayta tiklanish sxemalari signallari asosida 72 ms ga manba’ga ulanish taymerlarini ta’minlash.

OST-generator ishga tushirish taymeri

 

3.2. PIC mikrokontrollerlari apparat vositalarining  strukturasi va imkoniyatlari

 

Microchip Technology firmasi tomonidan ishlab chiqarilayotgan PIC16FXX integral mikrosxemalar oilasi o‘zida RISC arxitekturali sakkiz razryadli mikrokontrollerlardan iborat. Bu mikroprotsessorlar oilasi past energiya sarfi, komandalarni bajarish tezligi, past narhi bilan boshqalardan ajraladi. Mikrokontrollerlar o‘rnatilgan PZU lardan tuzilgan bo‘lib, ular OZU ma’lumotlari va energiyaga bog‘liq bo‘lgan dasturlarni saqlash uchun mo‘ljallangan. Ushbu oilaning eng oddiy vakillaridan biri bu PIC16F84 mikrokontrolleridir. Kontroller KMOP texnologiyasi bo‘yicha tuzilgan bo‘lib, ichki 1Kx14 bit electron qayta dasturlovchi PZU (EEPROM) dan iboratdir, bu qurilma bajarilayotgan dastur va 64 baytli energiyaga bog‘liq OZU ma’lumotlarining saqlanishi uchun mo‘ljallangan. Kontoller bajaradigan komandalar, kengligi 14 bit ikki so‘zdan iborat bo‘ladi va bir sikl davomida bajariladi (400 ns. Sinxronlashning 10 MgH chastotasida), bunda uzatish boshqaruvining komandalari ikki siklda bajariladi. Siklning davomiyligi taktli chastotaning to‘rtta siklidan tashkil topadi. Kontroller 0 dan 10 MgH chastotali diapazonda ishlash qobiliyatini saqlab qoladi. Kontroller 4 manbadan uzilishni ta’minlaydi va ularning sakkiz darajali apparat oqimini ta’minlaydi. 8 bitli taymer/schetchik va 8 bitli dasturlanuvchi boshlang‘ich ajratuvchiga ega. Periferik qurilmalarni ulash uchun (datchik, klaviatura, ijrochi mexanizmlar) uchun kontrollerning 13 ta liniyasi bor, ularning har biri dastur jihatidan axborotni kiritish va chiqarishga sozlangan. Bu liniyalarning yuqori quvvar qobiliyati (20mA) bo‘lib, bu kirish va chiqish drayverlarining sxemali realizatsiyasini osonlashtiradi. Qurilmalarning ishlab chiqaruvchilari bunday kontrollerlarning asosida assembler yordamida tutib turiladi, bundan tashqari dasturlovchi va dasturli simulyator (PIC Simulator IDE) bilan tutib turiladi, bu esa o‘z navbatida dasturlar asozlanishini alamga oshirish va kontrollerning portlariga ulangan tashqi qurilmalarning olib borilishini modellashtiradi. 

pic1

3.2- rasm. Mikrokontrollerning funktsional sxemasi

 

3.2- rasmdagi sxemada quyidagi ko‘rsatgichlar keltirilgan: OSC1 va OSC2 bo‘yicha chiqish nuqtalari kvartsli rezonatorning yoki RC-zanjir, yoki taktli impulslar generatorining ulanishi uchun mo‘ljallangan  RA0-RA4 chiqishlari PORT A ning razryadlarini hosil qiladi. TOSK1 ham taymer/hisoblagichning kirish nuqtasi kabi ishlatilishi mumkin. RB0-RB7 chiqish nuqtalari B PORT B ning razryadlari hisoblanadi. INT- tashqi ulanishning kirishi. RB4, RB5 signalning o‘zgarishi gacha ulanish kirishi o‘rnida ishlatilishi mumkin. RB6 - signalning o‘zgarishi gacha ulanish kirishi o‘rnida ishlatilishi mumkin yoki kontrollerning dasturlanishida taktli signalning kirishi or’nida ishlatilishi mumkin. RB7 – signalning o‘zgarishi  bo‘yicha uzatishning kirish nuqtasi yoki ma’lumotlarni dasturlash vaqtidagi signal/ MCLR – tashlash signalining kirishi yoki dasturlash vaqtidagi kuchlanish. VDD – energiya manbasining musbat chiqishi. GND - umumiy chiqish

 

3.3. PIC mikrokontrollerlari buyruqlar tizimi va maxsus funksiyalari

3.1.- Jadval.

Arifmetik va mantiqiy instruksiyalar

Mnemonika

Operanda

Tasviri

Operasiya

Bayroq

Cikl

ADD

Rd, Rr

O‘tkazishsiz umumlashtirish

Rd = Rd + Rr

Z,C,N,V,H,S

1

ADC

Rd, Rr

O‘tkazishli umumlashtirish

Rd = Rd + Rr + C

Z,C,N,V,H,S

1

SUB

Rd, Rr

O‘tkazishsiz  hisoblash

Rd = Rd - Rr

Z,C,N,V,H,S

1

SUBI

Rd,K8

Konstantani hisoblash

Rd = Rd - K8

Z,C,N,V,H,S

1

SBC

Rd,Rr

O‘tkazishli hisoblash

Rd = Rd - Rr - C

Z,C,N,V,H,S

1

SBCI

Rd,K8

O‘tkazishli konstantani hisoblash

Rd = Rd - K8 - C

Z,C,N,V,H,S

1

AND

Rd, Rr

Mantiqiy Va

Rd = Rd  Rr

Z,N,V,S 

1

ANDI

Rd, K8

Konstantali mantiqiy Va

Rd = Rd · K8

Z,N,V,S

1

OR

Rd, Rr

Mantiqiy Yoki

Rd = Rd V Rr

Z,N,V,S

1

ORI

Rd, K8

Konstantali mantiqiy Yoki

Rd = Rd V K8

Z,N,V,S

1

EOR

Rd, Rr

Mantiqiy chiqaruvchi Yoki

Rd = Rd EOR Rr

Z,N,V,S

1

COM

Rd

Pobit invertsiyasi

Rd = FF-Rd

Z,C,N,V,S

1

NEG

Rd

Belgining o‘zgarishi  (qo‘shimcha kod)

Rd = $00- Rd

Z,C,N,V,H,S

1

SBR

Rd, K8

Registrda bit ni o‘rnatish

Rd = Rd V K8

Z,C,N,V,S

1

CBR

Rd, K8

Registrda bitlarni olib tashlash

Rd = Rd

($FF - K8)

Z,C,N,V,S

1

INC

Rd

Registr belgisini inkrementasiyasi

Rd = Rd + 1

Z,N,V,S

1

DEC

Rd

Registr belgisini diskrementasiyasi

Rd = Rd -1

Z,N,V,S

1

TST

Rd

Nol yoki manfiylikka tekshirish

Rd = Rd Rd

Z,C,N,V,S

1

CLR

Rd

Registrni tozalash

Rd = 0

Z,C,N,V,S

1

SER

Rd

Registrni ornatish

Rd = $FF

None

1

ADIW

Rdl, K6

Konstanta va so‘zni kiritish

Rdh:Rdl = Rdh:Rdl + K6

Z,C,N,V,S

2

SBIW

Rdl, K6

So‘zdan konstantani olib tashlash

Rdh:Rdl = Rdh:Rdl - K 6

Z,C,N,V,S

2

MUL

Rd, Rr

Belgisiz sonlarni ko‘paytirish

R1:R0 = Rd * Rr

Z,C

2

MULS

Rd, Rr

Belgili sonlarni ko‘paytirish

R1:R0 = Rd * Rr

Z,C

2

MULSU

Rd, Rr

Belgili son va belgisiz sonni ko‘paytirish

 

 

R1:R0 = Rd * Rr

Z,C

2

FMUL

Rd, Rr

Belgisiz kasrli sonlarni ko‘paytirish

R1:R0 = (Rd * Rr) << 1

Z,C

2

FMULS

Rd, Rr

Belgili sonlarni ko‘paytirish

R1:R0 = (Rd *Rr) << 1

Z,C

2

FMULSU

Rd, Rr

Belgili kasr son va belgisiz sonni ko‘paytirish

R1:R0 = (Rd * Rr) << 1

Z,C

2

Bo‘linish instruksiyalari

Mnemonika

Operanda

Tasviri

Operasiya

Bayroq

Sikl

RJMP

k

Nisbiy o‘tish

PC = PC + k +1

None

2

IJMP

Yo‘q

(Z) ga bilsovita o‘tish

PC = Z

None

2

EIJMP

Yo‘q

(Z) ga bilvosita kengaygan o‘tish

STACK = PC+1, PC(15:0) = Z, PC(21:16) = EIND

None

2

JMP

k

O‘tish

PC = k

None

3

RCALL

k

Dasturchaning nisbiy chaqiruvi

STACK = PC+1, PC = PC + k + 1

None

3/4*

ICALL

Yo‘q

(Z) ning bilvosita chariruvi

STACK = PC+1, PC = Z

None

3/4*

EICALL

Yo‘q

(Z) ning bilvosita kengaygan chaqiruvi

STACK = PC+1, PC(15:0) = Z, PC(21:16) =EIND

None

4*

CALL

k

Dasturchaning chaqiruvi

STACK = PC+2, PC = k

None

4/5*

RET

Yo‘q

Dasturchadan qaytish

PC = STACK

None

4/5*

RETI

Yo‘q t

Uzilishdan qaytish

PC = STACK

I

4/5*

CPSE

Rd, Rr

Teng bo‘lsa   solishtirish va o‘tkazish

if (Rd ==Rr) PC = PC 2 or 3

None

1/2/3

CP

Rd,Rr

Slishtirish

Rd -Rr

Z,C,N,V,H,S

1

CPC

Rd, Rr

O‘tishli solishtirish

Rd - Rr - C

Z,C,N,V,H,S

1

CPI

Rd, K8

Konstanta bilan solishtirish

Rd - K

Z,C,N,V,H,S

1

SBRC

Rr,b

O‘tkazish agar registrdagi bit toza bo‘lsa

if(Rr(b)==0) PC = PC + 2 or 3

Yo‘q

1/2/3

SBRS

Rr, b

O‘tkazish agar registrdagi bit o‘rnatilgan bo‘lsa

if(Rr(b)==1) PC = PC + 2 or 3

Yo‘q

1/2/3

SBIC

P, b

O‘tkazish agar portdagi bit toza bo‘lsa

if(I/O(P,b)==0) PC = PC + 2 or 3

Yo‘q

1/2/3

SBIS

P, b

O‘tkazish agar portdagi bit o‘rnatilgan bo‘lsa

if(I/O(P,b)==1) PC = PC + 2 or 3

Yo‘q

1/2/3

BRBC

s, k

O‘tish agar SREG dagi bayroq toza bo‘lsa

if(SREG(s)==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRBS

s, k

O‘tish agar SREG dagi bayroq o‘rnatilgan  bo‘lsa

if(SREG(s)==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BREQ

k

O‘tish agar teng bo‘lsa

if(Z==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRNE

k

O‘tish agar teng bo‘lmasa

if(Z==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRCS

k

O‘tish agar o‘tkazish o‘rnatilgan bo‘lsa

if(C==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRCC

k

O‘tish agar o‘tkazish toza bo‘lsa

if(C==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRSH

k

O‘tish agar tegn yoki yuqori bo‘lsa

if(C==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRLO

k

Kam bo‘lsa  o‘tish

if(C==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRMI

k

Minus bo‘lsa  o‘tish

if(N==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRPL

k

Plyus bo‘lsa  o‘tish

if(N==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRGE

k

Yuqori yoki teng bo‘lsa  o‘tish (belgili)

if(S==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRLT

k

Past bo‘lsa  o‘tish (belgili)

if(S==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRHS

k

Agar ichki o‘tishnig bayrog‘i o‘rnatilgan bo‘lsa

if(H==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRHC

k

Agar ichki o‘tishnig bayrog‘ toza bo‘lsa

if(H==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRTS

k

O‘tish agar T bayrogi o‘rnatilgan bo‘lsa

if(T==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRTC

k

O‘tish agar T bayrogi toza bo‘lsa

if(T==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRVS

k

O‘tish agar to‘ldirish bayrog‘i o‘rnatilgan bo‘lsa

if(V==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRVC

k

O‘tish agar to‘ldirish bayrogi toza bo‘lsa

if(V==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRIE

k

O‘tish agar uzishlarlarga ruhsat bo‘lsa

if(I==1) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

BRID

k

O‘tish agar uzishlarlar man qilingan bo‘lsa

if(I==0) PC = PC + k + 1

Yo‘q

1/2

 

Ma’lumotlarga operatsion kirish uchun sikllar soni ma’lumotlarning ichki xotirasiga kirish sharti bilan ko‘rsatiladi va tashqi OZU bilan ishlaganda korrekt bo‘lmaydi. CALL, ICALL, EICALL, RCALL, RET va RETI instruksiyalari uchun uchta sikl qo‘shimcha ikkita siklni 16 bitli PC kontrollerlariga qo‘shish kerak (128KB dasturlar hotirasi). Xotirasi 128 KB dan ortiq bo‘lgan dasturlar uchun beshta sikl va yana har bir kutish uchun uchta sikl qo‘shing.

Ma’lumotlarnig uzatish instruktsiyalari

Mnemonika

Operand

Tavsifi

Operatsiya

Flag

Sikl

MOV

Rd, Rr

Registrga nusxalash

Rd = Rr

Yo‘q

1

MOVW

Rd, Rr

Registerlar juftini nusxalash

Rd+1:Rd = Rr+1:Rr, r,d even

Yo‘q

1

LDI

Rd, K8

Konstantani yuklash

Rd = K

Yo‘q

1

LDS

Rd, k

To‘g‘ri yuklash

Rd = (k)

Yo‘q

2*

LD

Rd, X

Bilvosita yuklash

Rd = (X)

Yo‘q

2*

LD

Rd, X+

Post-inkrementli bilvosita yuklash

Rd = (X), X=X+1

Yo‘q

2*

LD

Rd, -X

Pre-dekrementli bilvosita yuklash

X=X-1, Rd = (X)

Yo‘q

2*

LD

Rd, Y

Bilvosita yuklash

Rd = (Y)

Yo‘q

2*

LD

Rd,Y+

Post-inkrementli bilvosita yuklash

Rd = (Y), Y=Y+1

Yo‘q

2*

LD

Rd, -Y

Pre-dekrementli bilvosita yuklash

Y=Y-1, Rd = (Y)

Yo‘q

2*

LDD

Rd, Y+q

Egallashli bilvosita yuklash

Rd = (Y+q)

Yo‘q

2*

LD

Rd, Z

Bilvosita yuklash

Rd = (Z)

Yo‘q

2*

LD

Rd, Z+

Post-inkrementli bilvosita yuklash

Rd = (Z), Z=Z+1

Yo‘q

2*

LD

Rd, -Z

Pre-dekrementli bilvosita yuklash

Z=Z-1, Rd = (Z)

Yo‘q

2*

LDD

Rd, Z+q

Egallashli bilvosita yuklash

Rd = (Z+q)

Yo‘q

2*

STS

k, Rr

To‘g‘ri saqlash

(k) = Rr

Yo‘q

2*

ST

X, Rr

Bilvosita saqlash

(X) = Rr

Yo‘q

2*

ST

X+, Rr

Post-inkremetnli bilvosita saqlash

(X) = Rr, X=X+1

Yo‘q

2*

ST

-X, Rr

Pre-dekrementli bilvosita saqlash

X=X-1, (X)=Rr

Yo‘q

2*

ST

Y, Rr

Bilvosita saqlash

(Y) = Rr

Yo‘q

2*

ST

Y+, Rr

Post-inkremetnli bilvosita saqlash

(Y) = Rr, Y=Y+1

Yo‘q

2

ST

-Y, Rr

Pre-dekremetnli bilvosita saqlash

Y=Y-1, (Y) = Rr

Yo‘q

2

ST

Y+q, Rr

Egallashli bilvosita saqlash

(Y+q) = Rr

Yo‘q

2

ST

Z, Rr

Bilvosita saqlash

(Z) = Rr

Yo‘q

2

ST

Z+, Rr

Post-inkremetnli bilvosita saqlash

(Z) = Rr, Z=Z+1

Yo‘q

2

ST

-Z,Rr

Pre-dekrementli bilvosita saqlash

Z=Z-1, (Z) = Rr

Yo‘q

2

ST

Z+q, Rr

Egallashli bilvosita saqlash

(Z+q) = Rr

Yo‘q

2

LPM

Yo‘q

Dasturli hotiradan yuklash

R0 = (Z)

Yo‘q

3

LPM

Rd, Z

Dasturli hotiradan yuklash

Rd = (Z)

Yo‘q

3

LPM

Rd, Z+

Post-inkrementli dasturli hotiradan yuklash

Rd = (Z), Z=Z+1

Yo‘q

3

ELPM

Yo‘q

Dasturli hotiradan kengaygan yuklash

R0 = (RAMPZ:Z)

Yo‘q

3

ELPM

Rd, Z

Dasturli hotiradan kengaygan yuklash

Rd = (RAMPZ:Z)

Yo‘q

3

ELPM

Rd, Z+

Post-inkrementli dasturli hotiradan kengaygan yuklash

Rd = (RAMPZ:Z), Z = Z+1

Yo‘q

3

SPM

Yo‘q

Dasturli hotiradan saqlash

(Z) = R1:R0

Yo‘q

-

ESPM

Yo‘q

Dasturli hotiradan kengaygan saqlash

(RAMPZ:Z) = R1:R0

Yo‘q

-

IN

Rd, P

Portni o‘qish

Rd = P

Yo‘q

1

OUT

P, Rr

Portga saqlash

P = Rr

Yo‘q

1

PUSH

Rr

Registrga ma’lumotlarni kiritish

STACK = Rr

Yo‘q

2

POP

Rd

Registrdan ma’lumotlarnig chiqarish

Rd = STACK

Yo‘q

2

Ma’lumotlarga operatsion kirish uchun sikllar soni ma’lumotlarning ichki hotirasiga kirish sharti bilan ko‘rsatiladi va tashqi OZU bilan ishlaganda korrekt bo‘lmaydi. LD, ST, LDD, STD, LDS, STS, PUSH va POP instruksiyalari uchun bitta siklni qo‘shish kerak.

 

Bitlar bilan ishlash instruktsiyalari

Mnemonika

Operanda

Tasviri

Operatsiya

Bayroq

Sikl

LSL

Rd

Chapga mantiqiy burilish

Rd(n+1)=Rd(n) Rd(0)=0, C=Rd(7)

Z,C,N,

V,H,S

1

LSR

Rd

O‘ngga mantiqiy burilish

Rd(n)=Rd(n+1)Rd(7)=0, C=Rd(0)

Z,C,N,V,S

1

ROL

Rd

C orqali siklli chap tomonga burilish

Rd(0)=C, Rd(n+1)=Rd(n) C=Rd(7)

Z,C,N,

V,H,S

1

ROR

Rd

C orqali siklli o‘ng tomonga burilish

Rd(7)=C, Rd(n)=Rd(n+1) C=Rd(0)

Z,C,N,V,S

1

ASR

Rd

O‘ng tarafga arifmetik burilish

Rd(n)=Rd(n+1) n=0,...,6

Z,C,N,V,S

1

SWAP

Rd

Tetradlarning qayta joylashtirish Perestanovka tetrad

Rd(3..0) = Rd(7..4), Rd(7..4) = Rd(3..0)

Yo‘q

1

BSET

s

Bayroqni o‘rnatish

SREG(s) = 1

SREG(s)

1

BCLR

s

Bayroqni tozalash

SREG(s) = 0

SREG(s)

1

SBI

P,b

Portda bitni o‘rnatish

I/O(P,b) = 1

Yo‘q

2

CBI

P,b

Portdagi bitni tozalash

I/O(P,b) = 0

Yo‘q

2

BST

Rr,b

Registrdan T ga bit ni ko‘chirish

T = Rr(b)

T

1

BLD

Rd,b

T dan registrga bit ni yuklash

Rd(b) = T

Yo‘q

1

SEC

Yo‘q

Ko‘chish bayrog‘ini o‘rnatish

C =1

C

1

CLC

Yo‘q

Ko‘chish bayrog‘ini tozalash

C = 0

C

1

SEN

Yo‘q

Manfiy raqamli bayroqni o‘rnatish

N = 1

N

1

CLN

Yo‘q

Manfiy raqamli bayroqni tozalash

N = 0

N

1

SEZ

Yo‘q

Noldan bayroqni o‘rnatish

Z = 1

Z

1

CLZ

Yo‘q

Bayroqni noldan tozalash

Z = 0

Z

1

SEI

Yo‘q

Uzilishlar bayrog‘ini o‘rnatish

I = 1

I

1

CLI

Yo‘q

Uzilishlar bayrogini tozalash

I = 0

I

1

SES

Yo‘q

Sonli belgili bayroqni o‘rnatish

S = 1

S

1

CLN

Yo‘q

Sonli belgili bayroqni tozalash

S = 0

S

1

SEV

Yo‘q

To‘ldirish bayrog‘ini o‘rnatish

V = 1

V

1

CLV

Yo‘q

To‘ldirish bayrogini tozalash

V = 0

V

1

SET

Yo‘q

T bayrog‘ini o‘rnatish

T = 1

T

1

CLT

Yo‘q

T bayrog‘ini tozalash

T = 0

T

1

CLH

Yo‘q

Ichki ko‘chish bayrogini tozalash

H = 0

H

1

NOP

Yo‘q

Operatsiya Yo‘q

Yo‘q

Yo‘q

1

SLEEP

Yo‘q

Uhlash (energiya kamaytirish)

Instruktsiya tasvirini ko‘ring

Yo‘q

1

 

3.4. AVR mikrokontrollerlari tarkibi, parametrlari va tashkillashtirish xususiyatlari

 

AVR mikrokontrollerlari 1990 yillarning oxirida paydo bo‘lgan. Kundan kunga ularning turli xil turlari paydo bo‘layapti va keng ommaga taqdim qilinayapti. Hozirgi davrda bir turdagi arxitekturaga ega mikrokontrollerlar turlari AVR mikrokontrollerlari mavjud bo‘lib, ular quyidagi oilaga mansub:

• Classic AVR (ishlab chiqarishdan olib tashlanyapti);

• Tiny AVR;

• Mega AVR;

• Mega AVR maxsus qo‘llanishlar uchun.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3.3- rasm. AVR-mikrokontrolleri protsessorli yadrosi arxitekturasi

 

Mikrokontroller oilasi Tiny chegaralangan pereferiyaga ega bo‘lib, katta bo‘lmagan dasturiy va ma’lumot xotirasiga ega.

Mikrokontrollerlar oilasiga mansub Mega mikrokontrollerlari rivojlangan pereferiyaga ega bo‘lib, shu oilaga mansub bo‘lgan MK lar uchun nisbatan keng ma’lumot va dasturiy xotiraga ega. Ular mobil telefonlarda, CD-ROM/DVD-ROM uchun foydalaniladi.

AVR-mikrokontrollerlar protsessorli yadrosi (CPU) (1.1-rasm) da ko‘rsatilganidek RISC-arxitekturasiga mansub bo‘lib (enhanced RISC), mikrokontrollerlar ish tezligini oshirishda foydalaniladi.

Arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ)da hisob amallari bajariladi, ular bevosita 32 ishchi registrga murojaat etadi. Shuning uchun AMQ bir takt ichida vazifalarni bajaradi.

Undan tashqari har bir komanda bir xotira yacheykasini egallaydi. AVR mikrokontrollerlarida Garvard arxitekturasi qo‘llaniladi. Bunday tashkillashtirish bir vaqt ichida dasturiy xotira va ma’lumot xotirasi bilan ishlash imkoniyatini yaratadi.

 

    Dastur xotirasi               Ma’lumot xotirasi                                

 

3.4– rasm. AVR- Mega mikrokontrollerlari xotira kartasi

 

Ma’lumot shinalarining bo‘linishi turli xotira uchun turlicha razryadlar va adreslash usullari bilan farqlanadi. Ikki pog‘onali konveyer usuli (bir komanda bajarilayotganda parallel ravishda ikkinchi komanda tanlanib dekoderlanadi) ushbu arxitektura 1 MGs takt chastotada 1 MIPS operatsiyani bajarish imkoniyatini beradi.

 AVR Mega oilasiga mansub mikrokontrollerlar xarakteristikasi:

• FLASH-dasturiy xotira sig‘imi 8 dan 256 Kbayt (o‘chirib yozish sikli 10 000);

• operativ xotira (statik OXQ) sig‘imi 512 bayt dan 8 Kbayt;

• ma’lumot xotirasi (EEPROM) sig‘imi 256 bayt dan Kbaytgacha (o‘chirib yozish sikli 100 000);

• o‘qishdan himoyalanish sikli imkoniyati;

• interfeyslar SPI va JTAG orqali dasturlash imkoniyatining mavjudligi;

• o‘z o‘zini dasturlash imkoniyatning mavjudligi;

• turli usulda sinxronizatsiyalash;

o‘rnatilgan RS-generator;

• bir qancha kam manba’ talabligi;

• qo‘riqchi taymer mavjudligi;

• dasturiy takt generator chastotasini pasayishi.

Periferiya moduli.

Mikrokontroller AVR Mega 23 dan 86 gacha kiritish chiqarish liniyalariga ega. Undan tashqari pereferiya qurilmalariga ega:

• bir yoki ikkita 8-bitli taymer/hisoblagich;

• bittadan 4 gacha 16-bit taymer/hisoblagich;

• bir- ikki kanalli generatorlar 8-bitli ShIM-signal ;

• uch- va 4 kanalli generatorlar ShIM;

• analog komparator;

• ko‘p kanalli 10-bitli ARO‘ ;

• ketma-ket sinxron interfeys SPI;

• ketma-ket ikki yo‘nalishli interfeys TWI ;

• birdan 4 gacha to‘liq dupleksli universal sinxron/asinxron qabul qilib-uzatgich (USART);

Dastur xotirasi (sig‘imi 8 dan 256 Kbayt) mikrokontroller ish jarayonini boshqarishda foydalaniladigan komandalarni saqlashda foydalaniladi. Dastur xotirasidan ma’lumot xotirasiga baytlarni uzatishda maxsus komanda — LPM foydalaniladi.

 

 3.2- jadval

ATmega8535 mikrokontrolleri kiritish chiqarish registrlari

 

Nomi

Adres

Funksiya

SREG

$3F ($5F)

Xolat registri

SPH

$3E ($5E)

Stek ko‘rsatkichi, katta bayt

SPL

$3D ($5D)

Stek ko‘rsatkichi, kichik bayt

OCR0

$3C ($5C)

Taymer/hisoblagich TO mosligi

GICR

$3B ($5B)

Uzilishlarni boshqarish registri

GIFR

$3A ($5A)

Uzilishlar umumiy bayroq registri

TIMSK

$39 ($59)

Taymer/hisoblagich uzilishlari bayroq registri

TIFR

$38 ($58)

Taymer/hisoblagich uzilishlari bayroq registri

SPMCR

$37 ($57)

Dastur xotirasiga operatsiyalarni yozish xolatini boshqarish registri.

TWCR

$36 ($56)

Boshqarish registri TWI

MCUCR

$35 ($55)

Mikrokontrollerni boshqarish registri

MCUCSR

$34 ($54)

Mikroontroller xolati va boshqarish registri

TCCR0

$33 ($53)

Taymer/hisoblagichni TO boshqarish registri

TCNT0

$32 ($52)

Taymer/hisoblagich TO hisob registri

OSCCAL

$31 ($51)

Takt generator kalibrovka registri

SFIOR

$30 ($50)

Maxsus registr funksiyasi

TCCR1A

$2F ($4F)

Registr A  taymer/hisoblagich T1 boshqarish

TCCR1B

$2E ($4E)

Registr V taymer/hisoblagich T1 boshqarish

TCNT1H

$2D ($4D)

Taymer/hisoblagich T1, katta bayt xisob registri

TCNT1L

$2C ($4C)

Taymer/hisoblagich T1, kichik bayt xisob registri

OCR1AH

$2B ($4B)

Registr A taymer/hisoblagich T1, katta bayt mosligi

OCR1AL

$2A ($4A)

Registr A taymer/hisoblagich T1, katta bayt mosligi

OCR1BH

$29 ($49)

Registr V taymer/hisoblagich T1, katta bayt mosligi

OCR1BL

$28 ($48)

Registr A taymer/hisoblagich T1, kichik bayt mosligi

ICR1H

$27 ($47)

Taymer/hisoblagich T1, katta bayt egallash

ICR1L

$26 ($46)

Taymer/hisoblagich T1, kichik bayt egallash

TCCR2

$25 ($45)

Taymer/hisoblagich T2 boshqarish registri

TCNT2

$24 ($44)

Taymer/hisoblagich T2 xisob registri

OCR2

$23 ($43)

Taymer/hisoblagich T2 moslik registri

ASSR

$22 ($42)

Asinxron rejim registr xolati

WDTCR

$21 ($41)

Qo‘riqchi taymer boshqarish registri

UBRRH

$20 ($40)

Uzatish registri USART, katta bayt

UCSRC

Boshqarish registri va xolati USART

EEARH

$1F ($3F)

Adres registri EEPROM, katta bayt

EEARL

$1E ($3E)

Adres registri EEPROM, kichik bayt

EEDR

$1D ($3D)

Ma’lumot registri EEPROM

EECR

$1C ($3C)

Boshqarish registri EEPROM

PORTA

$1B ($3B)

Port A ma’lumot registri

DDRA

$1A ($3A)

Port A ga ma’lumot yo‘naltirish registri

PINA

$19 ($39)

Port A chiqishlari

PORTB

$18 ($38)

Port V ma’lumot registrlari

DDRB

$17 ($37)

Port V ma’lumot yo‘naltirish registri

PINB

$16 ($36)

Port V chiqishlari

PORTC

$15 ($35)

S port ma’lumot registri

DDRC

$14 ($34)

S  port ma’lumot registri yo‘naltirish

PINC

$13 ($33)

S  port chiqishlari

PORTD

$12 ($32)

D port ma’lumot registri

DDRD

$11 ($31)

D port ma’lumot registri yo‘naltirish

PIND

$10 ($30)

Port D chiqishlari

SPDR

$0F ($2F)

SPI ma’lumot registri

SPSR

$0E ($2E)

SPI xolatlar registri

SPCR

$0D ($2D)

SPI boshqarish registri

UDR

$0C ($2C)

USART ma’lumot registri

UCSRA

$0B ($2B)

Registr A xolat va boshqarish USART

UCSRB

$0A ($2A)

Registr V xolat va boshqarish USART

UBRRL

$09 ($29)

Uzatish tezligi registri  USART, kichik bayt

ACSR

$08 ($28)

Analog komparator xolati va boshqarish registri

ADMUX

$07 ($27)

ASP multipleksorini boshqarish registri

ADCSRA

$06 ($26)

Registr A boshqarish va xolati ASP

ADCH

$05 ($25)

ASP ma’lumot registri, katta bayt

ADCL

$04 ($24)

ASP ma’lumot registri, kichik bayt

TWDR

$03 ($23)

Ma’lumot registri TWI

TWAR

$02 ($22)

Adres registri TWI

TWSR

$01 ($21)

Xolat registri TWI

TWBR

$00 ($20)

Uzatish registri TWI

 

Mikrokontrollerlar oilasiga mansub Mega mikrokontrollerlari rivojlangan pereferiyaga ega bo‘lib, shu oilaga mansub bo‘lgan MK lar uchun nisbatan keng ma’lumot va dasturiy xotiraga ega. Ular mobil telefonlarda, CD-ROM/DVD-ROM uchun foydalaniladi.

 

3.5. ATMega128 mikrokontrollerining strukturasi va imkoniyatlari

 

3.5- rasm. ATmega128 mikrokontroller chiqishlari belgilanishi.

 

Mikrokontroller ATmega128 quyidagi funksional bloklar:

- 8-razryadli arifmetik mantiqiy qurilma (AMQ );

- ichki 128 Kbaytli dasturiy flesh-xotira;

- 32 umumiy foydalanuvchi registr;

- 4 Kbaytli ichki EEPROM ma’lumot xotirasi;

- 4 Kbaytli ichki OXQ;

- 6 ta parallel 8-razryadli port;

- 4 ta dasturlanuvchi taymera-hisoblagich;

- 10-razryadli 8-kanalli ARO‘ va analog komparator;

- ketma ket interfeyslar UART0, UART0, TWI va SPI;

- uzilishlar va boshqarish bloki .

Port A (PA7..PA). 8-razryadli  ikki yo‘nalishli port.

Port B (PB7..PB0). 8-razryadli  ikki yo‘nalishli port. O‘rnatilgan rezistorli. Port V maxsus funksiyalardan foydalanishda ham ishlatiladi.

Port C (PC7..PC0). Port S  8-razryadli chiqish porti. Port C adres shinasini tashkil qilishda foydalaniladi.

Port D (PD7..PD0). 8-razryadli  ikki yo‘nalishli port. Port D maxsus funksiyalarni ishga tushirishda foydalaniladi.

Port E (PE7..PE0). 8-razryadli ikki yo‘nalishli port. Port E maxsus funksiyalarda foydalaniladi.

Port F (PF7..PF0). 8-razryadli kirish porti. Kirish portlari analog raqamli o‘zgartirgichlarning analog kirishlari ko‘rinishida foydalaniladi.

#RESET. Qayta yuklash kirishi. 50 ns vaqtni ushlab turish kerak.

XTAL1, XTAL2. Invertirlanuvchi kuchaytirgich takt chastotasini kirish chiqishi.

TOSC1, TOSC2. Taymer hisoblagich generator kuchaytirgichi invertorli kiritish chiarish.

#WR, #RD. Tashqi ma’lumot xotirasi o‘qish yozish strobi.

ALE. Tashqi xotira adresi fiksatsiyasi strobi. AD0-AD7 ma’lumotlarni uzatishda foydalaniladi.

AVCC. Analog raqamli o‘zgartirgichlar manba’ ta’minoti.

AREF. Analog raqamli o‘zgartirgich uchun tayanch kirish.

#PEN. Ketma ket interfeys orqali dasturlanishga ruxsat chiqishlari nterfeysi. Ushbu chiqishda signalning ushlab turilishi qurilma ketma ket kanal orqali  dasturlanish rejimiga o‘tadi.

VSS, GND. 8-razryadli ikki yo‘nalishli port. Manba’ ta’minoti va yer.

Mikrokontroller kiritish/chiqarish portlari va xotirani tashkil qilish. Mikrokontroller AVR Garvard arxitekturasiga asoslangan bo‘lib, dasturiy va ma’lumot xotirasi alohida maydonda joylashgan.

AVR arxitekturasining afzalliklari: - Dasturiy xotira sifatida ichki flesh-xotira ishlatiladi. U 16-razryadli yacheykalardan tashkil topgan massiv ko‘rinishida bo‘lib port SPI orqali yuklanadi;

ma’lumot xotirasi 8-razryadni tashkil qiladi. Kichik 32 adres maydonni UFRB tashkil qiladi, 64 k/ch registr adresiniv, ichki OXQ sig‘imi  4096 yacheykani.OXQ 60 Kbaytgacha;

3.2.- Jadval.

ATMega128 xotirasin tashkillashtirish

Dastur xotirasi

 

Ma’lumot xotirasi

 

Amaliy xotira sektori

$0000

32 registrlar

$0000-$001F

64 registr k/ch

$0020-$005F

160 k/ch kengaytirilgan registr

$0000-$00FF

Ichki YuOXQ

(4096x8)

$0100

$10FF

Tashqi YuOXQ

(64x8)

$1100

$FFFF

Dastur boshlang‘ich yuklanish sektori

$FFFF

 

 

 

-                    Ichki EEPROM sig‘imi 4 Kbaytgacha bo‘lib unga murojaat maxsus k/ch registrlar orqali bo‘ladi.

 

http://fabacademy.org/2018/labs/fablabkochi/students/salman-faris/images/week9/0025.jpg 

 

3.6- rasm. ATmega128 mikrokontroller umumiy foydalaniladigan registrlar bloki

 

3.6. Mikrokontrollerlar asosidagi tizimlarning imkoniyatlarini kengaytirish va sifatini oshirish uchun maxsus funksiyalar

 

AVR-mikrokontrollerlarining komandalar tizimiga arifmetik va logik operatsiyalar komandalari (instruktsiyalari), tarmoqlanish komandalari, dasturning ketma‑ketlikda bajarilishini boshqarish komandalari, ma’lumotlarni uzatish komandalari va bitlar bilan bajariladigan operatsiyalar komandalari kiradi. Umumiy komandalar tizimiga 130 dan ortiq instruksiyalar kiradi. Mikrokontrollerlarning eski modellarida ba’zi bir komandalarni qo‘llab bo‘lmaydi.

Mikrokontrollerlarni dasturlash. Bir kristalli mikrokontrollerlar asosida dasturiy ta’minotni tuzish jarayoni quyidagi bosqichlarni o‘z ichiga oladi (3.7. ‑ rasm):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3.7-rasm. Bir kristalli mikrokontrollerlar asosida dasturiy ta’minotni tuzish jarayoni.

 

·       algoritmni va dasturni tuzilishini (strukturasini) tuzish;

·       dasturni asos matnini yozish;

·       bajarilgan dasturni olish;

·       dasturni sinash va sozlash;

·       yuklangan dasturni olish.

Algoritmni va dasturni tuzilishini (strukturasini) tuzish jarayonida vazifani bajarish metodi tanlaniladi va uni amalga oshirish algoritmi tuziladi. Algoritm bu – qoidalar jamlamasi yoki ma’lum bir vazifani bajarilish operatsiyalarini ketma‑ketlikda yozilishidir. Algoritmni grafik ko‘rinishi ‑ algoritm sxemasidir. Dasturiy ta’minotni yaratish bosqich tarkibi, uni modellarda translyatsiyalash va sozlashi foydalaniladigan tizimli vositalarga sezilarli darajada bog‘liq. Hozirgi vaqtda 8-razryadli MK resurslari yuqori darajali dasturlash tillarini quvvatlash uchun yetarli. Bu tarkibiy dasturlashning barcha afzalliklaridan foydalanish imkoniyatini beradi, alohida translyatsiyalanish modullarini ishlatib dasturiy ta’minotni loyihalashtirish kabi. Bir vaqtning o‘zida quyi darajali dasturlash tili assemblerda ham keng miqyosida foydalanilmoqda, ayniqsa kerak bo‘lgan vaqt oralig‘i nazoratlanishi zarur bo‘lganda

Dasturni asos matnini yozish jarayonida tuzilgan algoritm dasturning asos tili ko‘rinishida yoziladi (assemblerda yoki yuqori darajali tilda).

Assembler tili – har bir protsessor komandasiga yoki protsessor komandalarining jamlamasiga qisqartirilgan ramziy yozuv (mnemonika) mos keladigan dastur tilidir.

Komandalarni ramziy belgilashni, hamda registr va xotira yacheykalarini adresini, o‘zgaruvchilarni, o‘zgarmaslarni (konstant) va boshqa dastur elementlarni ishlatish, dasturni tuzish jarayonini osonlashtiradi. Elementlarni ramziy belgilash odatda ularni mazmunini yoritib beradi.

Assembler tili, dasturlanayotgan mikroprotsessorning (mikrokontrollerning) hamma resurslariga yo‘l ochib beradi va tezlik jihatdan va xotirada egallanadigan joy bo‘yicha effektiv dastur tuzishga imkon beradi. Shuning uchun assembler tilida dasturlash mikroprotsessorning xususiyatini va arxitekturasini bilishni talab etadi.

Assembler tilari har xil turdagi mikroprotsessorlar uchun ajraladi. Bir qator assemblerlarda bitta makrokomandalar (makros) singari qaytariladigan ketma‑ketlikdagi komandalarni ro‘yxatga olishga yo‘l qo‘yiladi. Bunday assemblerlarni makroassemblerlar deb atashadi.

Yuqori darajali tillar (S, Paskal, Beysik va boshqalar), assembler singari, mikrokontrollerning hamma resurslariga yo‘l ochib beradi, lekin bundan tashqari yaxshi tuzilishga ega dasturlarni tuzishga imkon beradi, dasturchidan xotirani bo‘lish tashvishidan holi qiladi va standart operatsiyalarni bajarish uchun ko‘p biblioteka funksiyalari to‘plamiga ega.

Bajarilgan dasturni olish bosqichida dasturning asoasiy matni maxsus vositalar (translyatorlar, kompilyatorlar, joylashtirgichlar va boshqalar) yordami bilan bajariladigan kodga aylanadi. Translyator (translyator) bu – assembler tilidagi dasturni, protsessor “tushunadigan” mashinaviy kodga o‘girish uchun mo‘ljallangan dasturdir.

Kompilyator bu – yuqori darajali tilda dastur matnini, ekvivalent mashinaviy kodga o‘giradigan dasturdir. Ob’ekt modullaridan tuzilayotgan dasturni qurish uchun joylashtirgich (linker) qo‘llaniladi. Dasturni asos matnidan, bajarilayotgan dasturni olish jarayonida, ishlatilayotgan dastur tilida sintaksis qoidasi buzilgan statik xatolar yo‘q qilinadi.

Dasturni sinash va sozlash bosqichida izlash, joylashish va unda logik xatolarni bartaraf qilish amalga oshiriladi. Sinash, dasturda xatolarni aniqlash uchun xizmat qiladi va ba’zi bir matnli ma’lumotlarni jamlamasidan foydalanilgan holda bajariladi.

 Matnli ma’lumotlar algoritmni hamma tarmoqlarini tekshiruv bilan ta’minlamoqi lozim. Dasturni sinoViddan keyin sozlanishi (debug) lozim. Buning vazifasi xatolarni yo‘qotishdir, ya’ni dasturda xatolik berayotgan joylarni topishdan iborat.

Yuklangan dasturni olish bosqichida sinash va sozlash uchun ishlatilgan ortiqcha parchalardan (qismlardan) dasturni “bo‘shatish” amalga oshiriladi. Bu parchalar dastur hajmini oshiradi va mikroprotsessor tizimini normal ishlashi uchun kerak emas. Keyin olingan yuklash dasturi mikrokontroller xotirasiga kiritiladi.

O‘rnatiladigan mikroprotsessorlarni dasturiy ta’minotini (DT) tuzish, maxsus dasturiy va apparat vositalarini ishlatgan holda, shaxsiy kompyuterlarda bajariladi. Dasturiy ta’minot bunday tuzish turi kross-ishlab chiqish deb ataladi. Dasturiy ta’minot ishlab chiqishda va sozlashda qo‘llaniladigan apparat va dasturiy vositalarni jamlamasini, bitta nom bilan – ishlab chiqishni qo‘llab‑quvvatlash vositalari deb atashadi.

Dasturiy ta’minotni tekshirish va sozlash uchun dasturiy simulyator deb nomlanuvchi vositadan foydalaniladi, u foydalanuvchiga yaratilgan dasturni MK ning dasturiy-mantiqiy modelida bajarish mikonini beradi.

 

4. MIKROKONTROLLERLARLAR ASOSIDA QURILMALARINI LOYIHALASHTIRISH

4.1. Mikrokontrollerlarning dasturiy ta’minotini yaratish va apparat ta’minoti bilan integrasiyalash

Mikrokontrollerlar – hisoblash asboblari, qurilmalar va har xil vazifalarda qo‘llaniladigan tizimlarda ishlatiladigan mikroprotsessorlarni eng keng sinfini tashkil qiladi. Mikrokontrollerlar bu – texnik ob’ektlarni boshqarish qurilmalarni va texnologik jarayonlarni hosil qilish uchun mo‘ljallangan maxsus mikroprotsessordir [15]. Tuzilishi jihatidan mikrokontrollerlar, kristalida hisoblash tizimining hamma tarkib qismlari: mikroprotsessor, xotira, hamda qo‘shimcha funksiyalarni amalga oshirish uchun periferiya qurilmalari joylashtirilgan, katta integral sxemani (KIS) tashkil qiladi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4.1- rasm. Mikrokontroller asosidagi boshqaruv tizimining  tuzilishi:

BSSh – boshqaruv signallarini shakillantirgichlar; BQ – bajaruvchi qurilma; D – datchiklar; SHSh – signallar holatini shakillantirgichlar.

 

Mikrokontrollerli boshqaruv tizimiga mikrokontroller va u bilan boshqaruv ob’ektini ulash (biriktirish) qurilmasi kiradi (4.1- rasm) [13].

Mikrokontrollerning hamma elementlari bitta kristalda joylashgani uchun, ularni bir kristalli (bir korpusli) mirko Elektr hisoblash mashinalari yoki bir kistalli mikrokotrollerlar deb ham atashadi. Mikrokontrollerlarni qo‘llashdan maqsad – komponentlar sonini qisqartirish, o‘lchamini kamaytirish va qurilmani (tizimni) narxini tushirishdir.

Odatda, mikrokotrollerlar RISC-arxitekturasiga (RISC – Reduced Instruction Set Computer), kam xajmli xotiraga, fizik va logik bo‘lingan dastur xotirasi va komandalar tizimini boshqarish uchun mo‘ljallangan ma’lumot xotirasiga ega. Shunday qilib, mikrokontrollerlar boshqarish masalasini yechish, nazorat, tartibga solish va ma’lumotlarga dastlabki ishlov berish uchun mo‘ljallangan va shuni aytib o‘tish lozimki, ma’lumotlarga ishlov berishni qiyin algoritmlarini amalga oshirishda kam samaraga ega.

Mikrokontroller ob’ekt bo‘yicha holat signallarini davriy so‘rab turadi va joylashtirilgan algoritmga muvofiq boshqaruv signallarini ketma-ketligini ishlab chiqaradi. Holat signallari boshqaruv signallarini joriy parametrlarini xarakterlaydi. Ular datchikning (D) chiqish signallarini analog-raqamli o‘zgartirgich (ARO‘) yoki signallar holatini shakillantirgich (SHSh) yordamida o‘zgartirish yo‘li bilan shakillanadi. Mikrokontroller orqali tanlangan Boshqaruv signallari, raqamli-analog o‘zgartirgich (RAO‘) yoki boshqaruv signallarini shakillantirgich (BSSh) yordamida o‘zgartiriladi. Bajaruvchi qurilmaga (BQ) keladigan RAO‘ va BSSh chiqish siganllari mos ravishda analog va diskret boshqaruv ta’siriga ega. Tizimida yana boshqaruv paneli, indikatsiya qurilmasi va tashqi qurilma bilan ma’lumot almashtirib turish uchun interfeys bo‘lishi mumkin. Ma’lum tizimning vazifasi va xarakteristikasi qarab yuqorida ko‘rsatitilgan elementlarning ba’zi biri mavjud bo‘lmasligi mumkin.

Ishlab chiqariladigan mikrokontrollerlarning razryadiga qarab 4 dan 64 bitgacha bo‘ladi. Har xil dasturlarda ishlata olinadigan va arzon narxi bilan ajralib turadigan 8 razryadli mikrokontrollerlar dunyoda eng ko‘p tarqalganlar mikrokontrollerdir [11]. Atmel firmasining AVR oilasiga mansub mikrokontrllerlar shular sirasidandir.

AVR mikrokotrollerlari bu – 8 razryadli RISC-mikrokontrollerlaridir. Ajralib turuvchi xususiyatlardan biri FLASH dastur xotirasiga, ko‘p periferik qurilmalariga, yuqori hisoblash unimdorligiga, hamda dasturiy ta’minotini ishlab chiqish uchun kerakli vositalarga egaligidir [20, 21].

Bugungi kunda AVR oilasini tarkibiga 50 dan oshiq har xil qurilmalar kiradi. Ular bir necha gruxlarga bo‘linadi [18, 19].

Universal AVR - mikrokontrollerlari Tiny AVR va Mega AVR gruhlariga kiradi. Tiny AVR (ATtinyXXX) – kam sonli tarmoqlanib chiqish joyiga ega, arzon qurilmadir. Mega AVR (ATmegaXXX) – katta xajmli xotira va tarmoqlanib chiqish joyiga ega, hamda periferik qurilmalarning maksimal to‘plamiga ega bo‘lgan katta quvvatli AVR-mikrokontrolleridir.

Maxsus AVR-mikrokontrollerlari LCD AVR (ATmega169, ATmega329) guruxga kiruvchi – suyuqkristalli indikatorlar bilan ishlash uchun mikrokontrollerlar;

-         USB AVR (AT43USBXXX, AT76C711) – USB interfeysli mikrokontrollerlar; DVD AVR (AT78CXXX) – CD/DVD-uzatmali kontrollerlar;

-         RF AVR (AT86RFXXX) – simsiz aloqa tizimlarini qurish uchun mikrokontrollerlar;

-         Secure AVR (AT90SCXXXX, AT97SCXXXX) – smart-karta uchun mikrokontroller;

-         FPGA AVR (AT94KXXAL) – bitta kristalda tuzilgan dasturlashtiriladigan mantiqiy integral sxemali AVR-mikrokontrollerlari.

 

4.2. BASCOM-AVR dasturiy muxitida loyixalashtirish

 

BASCOM-AVR dasturiy muhiti AVR kompaniyasiga tegishli Atmel mikrokontrollerlari dasturiy kodini yaratishga mo‘ljallangan.

8-bitli AVR mikrokontrollerlari RISC arxitekturasiga tegishli mikrokontrollerlar ish tezligi PIC mikrokontrollerlariga nisbatan 4 barobar tez ishlaydi. BASCOM-AVR muhiti dasturiy oynasidan tashqari vertkal ko‘rinishda va to‘g‘ridan to‘g‘ri mikrokontrollerga yuklash muhitlariga ega.

Рабочее окно программы BASCOM-AVR

4.1– rasm. BASCOM-AVR muhiti

BASCOM-AVR juda ham foydalanishga oddiy muhit hisoblanadi. Dasturiy paket AVR chiplari asosiy funksiyalarini jamlagan bo‘lib, ulardan hisoblagichlar va taymerlar, analog-raqamli o‘zgartirgichlar va tashqi qurilmalardan tugmachalar, datchiklar, grafik indikatorlar, klaviatura v.b. BASCOM-AVR muhitida yozilgan dasturlar Proteus va maket platalarida sinab ko‘rish mumkin.

Kiritish chiqarish portlarini nazorat oynasi. Bu yerda aktiv chip REGFILE bilan aniqlanadi.

Sichqonchani oyoqchalari ustiga qo‘yilsa u qizil ranga bo‘yalganini ko‘ramiz. Oynaning pastki qismida uning izoxi ko‘rsatiladi va har bir qator turli rangda aks ettiriladi. Bu esa o‘z navbatida aloqa bir qancha alternativ funksiyalarga ega ekanligini ko‘rsatadi.

Ko‘rsatilgan ko‘k rangli funksiya kiri  tish chiqarish umumiy chiqishi hisoblanadi.

Ko‘rsatilgan yashil rangli funksiya – bu PIN-kod RESET

Ko‘rsatilgan qora rangli funksiya - (прерывание смены PIN) kodni almashishi va uzilishlari.

 

4.2– rasm. Mikrokontroller tanlash

 

Chiqishlar bitta yoki bir nechta funksiyalarga ega bo‘lishi mumkin, lekin ba’zi bir funksiyalar bir shalikda ishlatilishi mumkin.

 

4.3– rasm. Mikrokontroller pinlari

 

«Clear Pin HL» bosilishi bilan hamma ranglarni o‘chirish mumkin.

 

 

4.4– rasm. Chiqish ranglari

 

Paket almashtirilish bilan chiqish ranglari o‘chirib tashlanadi.

Kerakli oyoqchalarga ikki marta bosilishi bilan yashil ranga bo‘yaladi. Aks xolda qizil, ko‘k ranga bo‘yaydi.

 

4.5– rasm. ATmega88 qurilmalari

 

Chipni tanlash uchun, “Chip Search” tugmachasini bosish kerak va uning natijasida quyidagi oyna paydo bo‘ladi:

 

 

4.6– rasm. Chipni tanlash

4.7– rasm. Xatoliklar oynasi

 

Keltirilgan operatsiyadan dastur kompilitsiyasi natijasida sintaksis xatolikga teshiradi va xatoliklar qatori ham ko‘rsatib beriladi. Yaratilgan dasturni modellashtirish kerak. Dasturni AVR Studio yoki boshqa dasturiy muxitda simulyatsiyalash mumkin.

 

4.8– rasm. Kiritish va chiqarish registrlari

 

Tashqi qurilmalarni ulash (TERMINAL bo‘limi)

4.9– rasm. Terminal bo‘limi

 

Dasturda PRINT dan foydalanishda oynada chiqish ma’lumotlari ko‘rinadi.

Dasturdagi INPUT oynada fokusni joylashtirib, qiymatni chiqarish kerak. Keltirlgan opsiya asosida dasturni modellashtirish mumkin.

4.10– rasm. Modellashtirish oynasi

 

F2 tugmachasini bosilishi bilan TAB Options Simulator o‘rnatilgan simulyatordan foydalaniladi.

Fayl OBJ – bu AVR Studio simulyatoridagi ob’ektidir.

DBG-fayl o‘zgaruvchilar va boshqa ma’lumotlar to‘g‘risidagi ma’lumotni saqlaydi. Mikrokontroller registrlar blokini ko‘rish

 

4.11– rasm. Mikrokontroller registrlar bloki

 

Mikrokontroller xotirasini ko‘rish uchun quyidagi bo‘limdan kirish mumkin.

 

4.12– rasm. EEPROM xotirasi

 

O‘zgaruvchilarni qo‘shish va o‘zgartirish uchun Variable-column bo‘limidan foydalaniladi, unda o‘zgaruvchilar ro‘yxati ko‘rinadi va kerakli o‘zgaruvchini ajratish mumkin. Massiv o‘zgaruvchilarni ko‘rish uchun indeksli o‘zgaruvchi nomini kiritish kerak. Modellashtirish jarayonida Value, Hex-column yoki Bin-column bo‘limidan o‘zgaruvchilar qiymatini o‘zgartirish mumkin.

 

4.13– rasm. O‘zgaruvchilar qiymatini kiritish

 

Modellashtirish jarayonida Watch-TAB tushuntirishlarni kiritish imkoniyatini yaratadi.

 

 

4.14– rasm. Watch-TAB oynasi

 

TAB (SREG) mikroprotsessor status registri qiymatini ko‘rsatadi. Dasturlash jarayonida bayroqlarni o‘zgartirish va qo‘shimchalar kiritish mumkin. Dasturni modellashtirish jarayonida dastur steki, apparat steki, modellashtirish jarayonida minimal va maksimal qiymatlar aks etadi.

 

4.3. ATMEL STUDIO 6 dasturiy muxitida loyihalashtirish

 

Atmel Studio 6 –ARM va AVR mikrokontrollarni dasturlash uchun yagona muhit hisoblanib ularni dasturlash jarayonini bir qancha osonlashtiradi. Atmel Studio 6 –ARM Cortex –M va 8/32 –razryadli mikrokontrollerlarda qo‘llanilayapti ushbu muhitning afzalligi bir muhitda ishlab chiqarishning mavjudligidadir

.

 

4.15– rasm. Atmel Studio 6 muhitining umumiy ko‘rinishi.

 

Dasturga kirish uchun quyidagi bosqichlar bajariladi.

 

4.16– rasm. Dastur xosil qilish oynasi

 

Ushbu oynada quyidagi operatsiyalarni bajarish mumkin:

- yangi loyihani tashkil qilish - tugmacha Create New Project;

- faylni ochish . cof yoki .hex - knopka Open;

- ro‘yxatda keltirilgan fayllarni ochish.

Yangi loyihani tashkil qilish. Buning uchun Create New Project (4.17 -rasm)

AVR    Simulator va mikrokontroller Atmega128.

Finish tugmachasini bosamiz.

Hamma operatsiyalar menyu bo‘limidan File va Project,  MK emulyatori  menyu Debug ► Select. Platform and Device.

 

4.17– rasm. Mikrokontroller turini tanlash

 

Yangi loyiha xosil qilish. Yangi loyiha xosil qilish uchun Project→New Project menyusidan foydalaniladi. Atmel AVR Assembler bo‘limini tanlab loyiha nomini kiritamiz. Masalan Project Name (my_prob_01). Avtomatik xolatda kiritish maydoni to‘ldiriladi Initial file. Location maydonidan D diskdagi yo‘lini ko‘rsatish kerak. Dasturlash platformasini tanlash kerak Debug platform = AVR Simulator;

Dastur strukturasi. Ishning davomi dastur nomi bilan mos bo‘lgan oynada davom etadi. Oynaning asosiy modulida assembler dasturiga mos dastur matni kiritiladi:

Kommentariya – qator bo‘lib (yoki qator qismi), “nuqta vergul bilan boshlanadi - ;”

Derektivalar “tochka” bilan boshlanadi. Shuni ta’kidlash lozimki, assembler qurilmalar aro ma’lumot almashish va shartli, shartsiz o‘tish operatsiyalarini bajaradi. Shuning uchun dasturlash jarayonlarida har bir komandalarga izox beriladi.

 

4.17– rasm. Dasturlash tilini tanlash

        

Asosiy modulning oynasiga quyidagi matnni kiritish kerak; mikrokontroller AT90S2313 seriyasida foydalanish

.include "2313def.inc" ; faylni biriktirish
.device AT90S2313; MS uchun komandani tanlash
;registrlar REG shartli nomini kiritish
.def data=r16
.def data1=r17
;o‘zgaruvchilar shartli nomini kiritish SRAM
.dseg
code: .byte 1 ;bir baytli o‘zgaruvchilar
keys: .byte 1 ;tugmacha xolati o‘zgaruvchilari
keys1: .byte 1 ; tugmacha xolati o‘zgaruvchilari
key_up: .byte 1; tugmacha oraliq xolati o‘zgaruvchilari
leds: .byte 1 ; svetodiodlar xolati o‘zgaruvchilari;
;boshlanish flash
.cseg
.org 0 ;qayta yuklash vektori
rjmp ini
;dastur boshlanishi
ini:
; stekni initsializatsiyalash
ldi data,low(RAMEND)
out spl,data
; ldi data,high(RAMEND)
; out sph,data
;.include "ini_device.asm" ;MK ni o‘rnatish
start:
rjmp start
;
; yordamchi modul qism dasturi
.include “delays.asm”
;*****************************************
.exit

Mikrokontrollerlarni dasturlashning afzalligi, dastur universial xarakterga ega bo‘lmasdan dastur aniq qurilma uchun tuziladi. Shuning uchun direktivalar (.include) mikrokontroller registrlari nomlari bilan ko‘rsatilishi kerak (.device). Tizim o‘zgaruvchilari fayllarni avtomatik topish uchun Project→Assembler Options→Additional include file yo‘nalishi ko‘rsatilishi kerak:

C:/Programm Files/Atmel/AVR Tools/AvrAssembler2/Appnotes/Direktiva (.def) yordamida dasturchi yuqori operativ xotira registrlariga nom berishi mumkin va uning natijasida protsessor xolatlarini aniqlanadi. Barcha dasturiy tillar umumiy yechimga ega bo‘lishi mumkin.

Misol uchun:

.include "2313def.inc" ;tizim o‘zgaruvchilarini biriktirish 
.device AT90S2313 ;MS komandalar tizimini aniqlash

konstanta (direktiva .equ).

.equ memo=$378

 

Registrlar bo‘limi.
;Registrlar REG ga shartli nom berish
.def data=r16
.def data1=r17

O‘zgaruvchilar bo‘limi

.dseg
code: .byte 1 ;bir baytli o‘zgaruvchi
keys: .byte 1 ;tugmachalar xolati o‘zgaruvchilari
keys1: .byte 1 ; tugmachalar xolati o‘zgaruvchilari
key_up: .byte 1; tugmachalar xolati oraliq o‘zgaruvchilari
leds: .byte 1 ;svetodiodlar xolati o‘zgaruvchilari

 

Dastur bo‘limi (flash-xotira).

O‘z navbatida quyidagi bo‘limlarga bo‘linadi; uzilishlar, stekni tashkil qilish, mikrokontrollerlarni initsializatsiyalash.

.cseg
.org 0 ; qayta yuklash vektori
rjmp ini
;dastur boshlanishi
ini:
; stekni initsializatsiyalash
ldi data, low(RAMEND)
out spl, data
; ldi data, high(RAMEND)
; out sph, data
;.include "ini_device.asm" ;MK o‘rnatish
start:
rjmp start
;

.include “delays.asm”
Tugatish

.exit

4.4. Fritzing dasturiy vositalarida sozlash

 

Fritzing dasturiy to‘plami platada sxemalarni sinashda, prinsipial sxemalarni maketli plata ko‘rinishga o‘tkazishda ishlatiladi.

Dasturdan foydalanuvchilar asosan -izlanuvchilar, dizaynerlar, radioxavaskorlar v.b. Fritzing dasturiy to‘plami Arduino apparat-dasturiy platformalari uchun yaratilgan bo‘lib, uning tarkibi mikrokontroller Atmel AVR, dasturlash uchun radiojixozlar, aloqa interfeysi, dasturiy muhit Processing/Wiring.

Fritzing dasturiy to‘plamidagi ish jarayoni tayyor komponentlarni tanlashdan boshlanadi. Komponetlar muxitning ish oynasida ko‘rsatilgan. Bu yerda turli xil maketli va montajli platalarni uchratish mumkin (Arduino). Bu yerda analog va raqamli mikrosxemalar, ixtiyoriy radiojixozlar: kondensatorlar, tranzistorlar, rezistorlar, svetodiodlar, batareyka, tugmachalar.

 

http://stepn.ucoz.ru/File/Radio1/fritzing1.jpg

 

4.18- rasm. Fritzing dasturiy to‘plami oynasi

 

Robototexnika uchun juda ham katta miqdorda qurilmalar mavjud: motorlar, dalnomerlar, dinamiklar, servoprivod, qadamli dvigatellar, LCD va raqamli indikatorlar v.b. O‘z shaxsiy elementlarni xosil qilish va mavjud bazani yangilash imkoniyati mavjud. “Maketnaya plata” oynasida va “Принципиалная схема” oynasida har qanday rasmni ko‘chirish imkoniyati mavjud. Ish natijasini plata ko‘rinishida chop etish va u asosida har qanday qurilmani yaratish imkoniyati mavjud.Fritzing dasturi bu dizaynerlar, rassomlar, tadqiqotchilar va sevimli mashg‘ulotchilarni interfaol elektronika bilan ijodiy ishlash va elektron loyihalarni ishlab chiqishda qo‘llab-quvvatlash uchun ochiq manbali qiziqarli tashabbusdir. Fritzing sizga elektron aylanishlar haqida ko‘proq ma’lumot olishga, loyihalaringizni hujjatlashtirishga va hatto ularni ishlab chiqarishga tayyorlashga yordam beradi.

 

 

 

 

http://stepn.ucoz.ru/File/Radio1/fritzing2.jpg

 

4.19- rasm. Qurilmaning sxema ko‘rinishi

 

Yuqorida keltirilgan imkoniyatlardan tashqari Fritzing mustaqil ravishda plata ko‘rinishiga olib kela olmaydi va simulyatsiya qila olmaydi. Rasmlar juda ham sodda va element bazasi kam.

Fritzing dasturiy to‘plami 2009 yilda Potsdam universitetida yaratilgan. “From prototype to product”. Fritzing oddiy ish jarayonini tezlashtiradi va qulay interfeysga ega. Radiotexnika dasturlari havaskor radio ixlosmandlari uchun foydalidir. Va bu ajablanarli emas. Radiotexnika inshootlarini simulyatsiya qilish uchun ushbu dasturga ehtiyoj bor.

http://stepn.ucoz.ru/File/Radio1/fritzing3.jpg

 

4.20- rasm. Qurilmaning plata ko‘rinishi

 

Uning atrof muhiti quyidagilarni jamlagan: Project View- virtual elektron sxema qurilgan.

Windows uchun palitra- kutubxona jixozlarini biriktirish Fritzing dasturiy to‘plami ko‘rinishlari foydalanuvchi tomonidan o‘zgartirilishi mumkin.

Макетная плата 1

 

4.21     - rasm. Fritzing dasturiy to‘plami

 

4.5. AVRDUDE dasturiy vositalarida sozlash

 

Dasturlarni mikrokontrollerga yuklash uchun AVR DUDE dasturiy muhitidan foydalanildi.

 

4.22     - rasm. AVR DUDE oynasi

 

1-   Mikrokontroller flash xotirasiga yozish uchun hex fayl tanlash

2-   EEPROM xotirasiga yozishni tanlash

3-   Konsol oynasi

4-   Dasturlash jarayoni

Keltirilgan dasturlash jarayonini amalga oshirish uchun maxsus programmatorlardan foydalaniladi.

 

IMG_0241

 

 

 

 

 

 

 

 

4.23- rasm. Programmatorlar

 

Mikrokontroller mikrosxemasini ulash uchun quyidagi ketma-ketlikni bajarish kerak.

1.    “Mikrokontroller” turini tanlash oynasidan kerakli mikrokontrllerni tanlanadi.

 

 

4.24     - rasm. Mikrokontroller turini tanlash

 

2.    “Fuses” va Lock bitlari o‘rnatilgan bo‘lib, ularni o‘zgartirish zarur emas.

 

4.25     - rasm. Fuses bitlar

 

3.    “Fuses” oynasida mikrokontrollerlarning ishlab chiqargan zavod orqali o‘rnatilgan bitlari majud.

4.26- rasm. Fuses bitlarni o‘rnatish

 

Dasturni mikrokontrollerga yozish. Agar mikrokontroller xotirasida qandaydir ma’lumot mavjud bo‘lsa , avval uni o‘chirib tashlash kerak ( “Стерет всё”)

 

4.27     - rasm. Mikrokontrollerga dasturlash oynasi

 

4.6. Code Vision AVR muxiti va uning imkoniyatlari

 

Mikrokontrollerlar uchun dastur yozishda ko‘pincha C va assambler dasturlash tilidan foydalaniladi. AVR arxitekturasiga doir bir necha C va assambler dasturlash tilini o‘ziga qamrab olgan bir necha dasturlash muhitlari mavjud: CodeVisionAVR, ImageSraft C, MicroC, AVR bascom, MicroPascal Atmel Studio va boshqalar.

Bundan tashqari, bir qancha kompilyatorlar manba kodni kompilyatsiya keyin mikrokontroller dasturlanishini qo‘llab-quvvatlaydi.

CodeVisionAVR dasturi HP InfoTech kompaniyasi tomonidan yaratilgan dasturiy muhit bo‘lib, C dasturiy tilini o‘zida mujassam etgan.

Asosiy afzalliklaridan CodeVisionAVR dasturiy muhiti orqali talaba o‘z bilimini rivojlantirish uchun juda qiyin emas. Muharriri bir vaqtning o‘zida ikkita loyihalar bilan ishlash imkonini beradi va ishlash natijalarini saqlab avtomatik vaqtni belgilash uchun imkon beradi.

CodeVisionAVR dasturi muhitida projektni ishga tushirishni ko‘rib chiqamiz.

1.    CodeVisionAVR dasturini ishga tushiramiz.

http://avr-start.ru/wp-content/uploads/2012/10/11-1024x546.png

 

 

2.    Menyular qatori.

 

http://avr-start.ru/wp-content/uploads/2012/10/11-1024x546.png

 

3.    Kod kiritiladigan qismi.

 

 

4.    Ushbu panelda xatolar va ogohlantirishlar ask ettiriladi va qayerda qanday xato yuzaga kelganini ko‘rsatadi.

5.     

6.     

 

 

 

 

7.    Ushbu panelni vazifasi shundan iboratki tuzilgan proyekt nimalardan iboratligini va ularga qanday kirishni ko‘rsatadi.

 

 

Ushbu panel quyidagilardan iborat:

a.     Yangi sahifa ochish.

b.    Kerakli fayllarni ochish.

c.     Saqlash.

d.    Chop etish.

e.     Hex faylni hosil qilish va kompelyatsiya qilish.

f.      Tuzatish va o‘zgartirishlarni kiritish.

g.     Kod generatsiya qilish.

h.    Chipga dastur yozish.

CodeVisionAVR qismi bo‘lgan asosiy modullar quyidagilardan iborat:

-Periferik qurilmalar boshlash uchun elementlari;

- tashqi qurilmalar komponentlar bilan muloqot;

-boshlang‘ich kod muharriri;

Misol tariqasida oddiy dasturlash jarayonlari ko‘rsatib beriladi.

Sodda dastur nazarida biz oddiygina qilib nur diod yoki svetodiodni o‘chirib yoqish dasturini tuzamiza. Buning uchun ushbu dasturlash muhitini ishga tushuramiz, so‘ng File→ New bosamiz undan so‘ng kichik oyna chiqadi va o‘sha oynada project ni belgilab ok tugmasini bosamiz va

 

 

 

 

4.28     – rasm. File→ New bo‘limi

ushbu dasturlash muhitida kodni generatorini ishga tushurishni so‘raydi unga javoban biz yes tugmasini bosamiz.

 So‘ng ushbu muhitda qo‘shimcha oyna chiqadi va o‘sha oyna yordamida biz o‘zimizaga kerak bo‘lgan MK portlarini qo‘shimcha interfeyslarni, ARO‘ ni hamda boshqa qo‘shimcha pereferiyani sozlashimiz mumkin.

So‘ng u yerdan Ports deb yozilgan menyuga kiramiz va u yerda Mikrakontroller (MK) ning 4 ta portidan birini tanlaymiz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4.29     -rasm.MK portlarini sozlash jarayonlari

 

Misol uchun biz PORTA ni 0 bitini ishlatamiz va osha bitni chiqish deb belgilaymiz. PORTA ni chiqish qilib belgilaganimizadan so‘ng kodni generatsiya qilishimiz kerak. Buning uchun File→ Generate, save and exit bosamiz va ushbu dasturimizni 3 bora saqlaymiz. So‘ng bizlarda uzun dastur kodi hosil bo‘ladi:

 

#include <mega32.h>

// Declare your global variables here

void main(void)

{

while (1)

      {

      // Place your code here

      };

}

Endi biz dasturimizni yozamiz:

#include <mega32.h>

#include <delay.h>

// Declare your global variables here

void main(void) // dasturning asosiy qismi

{

PORTA=0x00;// PORTA chiqish 

DDRA=0x01;

while (1)

      {

      // Place your code here

PORTA=0x01; // A portni o - elektrodini  yoqamiz

delay_ms(10); // 100 ms kutamiz

PORTA=0x00; //o –elektrodni o‘chiramiz

delay_ms(10); // 100 ms kutamiz

      };

}

4.7. Arduino imkoniyatlari

 

Birinichi navbatda Arduino IDE ni yuklab olamiz. Windows muhiti uchun tayyor o‘rnatiluvchi dasturni yuklab olishimiz mumkin. Bundan tashqari USB drayverni o‘rnatish ham talab qilinadi. Bu juda ham muhim bo‘lib, chunki USB drayversiz Arduino IDE ni Arduino platformasiga bog‘lab bo‘lmaydi.

4.30- rasm. Arduino Diecimilia va Duemilano

Dasturni o‘rnatib bo‘lganimizdan keyin, Arduino pltasini USB kabel orqali kompyuterga ulaymiz. Bu xolatda drayverlarni o‘rnatilish jarayoniga guvox bo‘lishimiz mumkin. Drayver muvafaqqiyatli o‘rnatilib bo‘linganidan so‘ng Device Managerni ochamiz (start->right click on Computer icon->Properties->Device manager).

 

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.31- rasm. Arduino ulanganidan so‘ng Device Managerning ko‘rinishi

 

Com&LPT bo‘limida USB serial portini ko‘rishingiz mumkin. Agar siz kabelni olsangiz ushbu port g‘oyib bo‘ladi demak ushbu port faqat Arduino platasi kompyuterga ulangan paytda mavjud bo‘ladi.

Dastur yozishimizdan oldin biz Arduino IDE bilan platformani o‘zaro bog‘lashimiz kerak.

IDE ochiladi. Tools-> Board bo‘limiga kiriladi

4.32- rasm. Arduino platformasini tanlash

 

Platforma tanlanganidan so‘ng. Unga mos serial portni tanlashingiz kerak

4.33- rasm. USB Serial portni tanlash

Shu bilan Arduino IDE bilan Arduino platformasi bir-biriga bog‘landi ya’ni dasturiy va texnik qismalar o‘rtasida o‘zaro bog‘lanish o‘rnatiladi.

1. Arduino C dastulash tili asoslari.

Arduino dasturlash muhiting asosiy strukturasi quyidagicha:

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

 

}

 

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

 

}

 

setup()- bu bajaruvchi qism bo‘lib, qurilmalarni ulash, uzish va qayta ulash amallarini bajaradi.

loop() – davomylik sikl bo‘lib, dasturning asosiy mantiqiy amallari shu yerda yoziladi.

Arduino Duemilanova/Diecimilia/Uno R3 platformasida 14 ta raqamli pin mavjud. Ular bir-biridan mustaqil shaklda dasturlanishi mumkin. Pin lar OUTPUT (chiqarish) yoki INPUT (kiritish) rejimida bo‘lishi mumkin:

pinMode(PIN_NO,OUTPUT) or pinMode(PIN_NO,INPUT);

Input modeli pinlar uzib ulagichga ulanganida va pin holatni o‘qishi kerek bo‘lganida qo‘llaniladi. Raqamli pinlar faqat 0 va 1 qiymatlarni qabul qiladi. PIN_NO qiymati 0-13 orasida o‘zgarib turishi mumkin.

Bir qancha raqamli pinlar PWM sifatida belgilab qo‘yilgan. Ular davriy o‘zgaruvchi impulslar hosil qilish maqsadida qo‘llaniladi. PWM pinida impuls qiymatini o‘zgartirish mumkin. analogWrite(PIN_NO,byteValue) bu yerda byteValue 0 va 255 orasida bolishi mumkin. PWM pinlar DC motorlarni tezligini nazorat qilishga imkon beradi.

Arduino da 6 ta analog pin bo‘lib, ular 10 bitli ADC ga ulangan. Sensorlar ham ushbu pinlarga ulanadi. Arduino kuchlanishni quyidagi ifoda yordamida aniqlaydi: int value=analogRead(ANALOG_PIN_NO)

2.Arduinoda quvvat boshqaruvi.

O‘rnatilgan tizimlar motorlar, triggerlar va sensorlarni boshqarish uchun energiya bilan ta’minlanishi kerak. O‘rnatilgan tizimlarni qancha quvvat istemol qilishi va qancha quvvat saqlay olishi muhim aspektlari hisoblanadi. Bu bo‘limda Arduinoni elektr boshqarishi haqida ma’lumotlar beriladi.

Arduino platformasi boshqa ko‘plab platformalar singari 5 V kuchlanishni xosil qilib bera oladi. U USB orqali yoki tashqi elektr manbalari orqali amalda kuchaytirilishi mumkin. Arduino platformasi batareyalar singari tashqi elektr manbalaridan quvvat olishi mumkin, ular 9 V kuchlanishni ta’minlay oladi. Quyidagi rasmda Arduino platasini quvvat bilan ta’minlashning bir qanch yo‘llari keltirilgan:

 

4.34- rasm. Quvvat bilan ta’minlashning bir qancha yo‘llari

 

Arduino platasi 5 V kuchlanishni o‘zgartirish uchun maxsus o‘zgartirgichga ega. Tashqi quvvat manbalari aynan shu o‘zgartirgich yordamida boshqariladi.

Siz 9 V adapterdan foydalanishingiz mumkin. Agar siz platani batareyya orqali energiya bilan ta’minlashni xoxlasangiz, unda maxsus portlarga ulanishingiz kerak. Platada maxsus GND va VIN pinlari bo‘lib ular batareyyani plataga ulanishi uchun xizmat qiladi.

 

4.35- rasm. Jumper orqali energiyani ta’minlanishi

 

4.35- rasmga e’tibor berib qarasangiz unda RST, 3V, 5V, GND, va VIN pinlari birgalikda guruhlashtirilganini ko‘rishingiz mumkin. Bularning barchasini birgalikda quvvat Porti deb ataymiz. 5V va 3V pinlari VCC pinlarii deb ham ataladi ular tashqi qurilmalarga manba bo‘lib hisoblanadi. Misol uchun siz LM35 sensorini ishlatmoqchi bo‘lsa ngiz sizga 5 V energiya kerak bo‘ladi. Buni 5V pini ta’mnlab beradi.

Arduinoda 14 ta I/O pinlari mavjud. Qachonki yuqori level energiya talab qilinsa, bu pinlar 5 V energiyani ishlab chiqaradi. I/O pinlari 400 mA sigimga ega.

Indikatorlar va Switchlar

LED - Light Emitting Diode – diodlari juda ko‘p ishlatiladigan indicator turlaridan biri bo‘lib hisoblanadi. U foydalanuvchiga tizim xolati yaxshi ekanligi haqida ma’lumot olish uchun ishlatiladi. LED diodlari turli ranglarda va turli maqsadlarga mo‘ljallangan bo‘ladi. LED lar asosan 30 mA tok ostida ishlaydi. LED diodlari asosan 1.2 V va 24 V kuchlanish asosida boshqarilishi mumkin.

Arduino platasida LED diodlar 13 raqamli pin orqali boshqariladi. Agar biz biror qurilmani Arduino I/O pinlari orqali boshqarishni xoxlasak, unda bu pinni sozlashimiz kerak.

Misol uchun:

digitalWrite (13,HIGH). 

Oddiy ochib yonuvchi LED dasturi Arduino muhitida saqlangan bo‘lib, uni quyidagicha ochish mumkin: File->Examples->Basics->Blink

int led = 13;

 

// the setup routine runs once when you press reset:

 

void setup() {

  // initialize the digital pin as an output.

  pinMode(led, OUTPUT);

}

 

// the loop routine runs over and over again forever:

void loop() {

  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(1000);               // wait for a second

digitalWrite(led, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(1000);               // wait for a second

}

 

Ushbu dasturda LED diode xar 1 sekunda o‘’chib yonishi misoli keltirilgan:

 

 

4.36- rasm. 13-Pinga bog‘langan LED

 

Platformadagi LED ni yonib o‘chishi bu oddiy holat bo‘ladi. Lekin LED tashqi diodi ulangan bo‘lib uni raqamli pinlar bilan boshqarish kerak bo‘lsin.

4.37- rasm. Tashqi LED diodini ulanishi

 

 

 

4.38 -rasm. Bog‘lanishni yaqinlashgan ko‘rinishi

Buzzer bu LED diodlariga o‘xshash, chiquvchi komponentdir. Buzzerlarning ko‘plab turi mavjud bo‘lib, eng ko‘p ishlatiladigani Piezo electric buzzerlari hisoblanadi. Lekin Buzzerlar kam elektr ta’minoti talab qiladi. Ular 10 mA tok ostida boshqarilishi mumkin.

Siz buzzerni 8 – pinga ulashingiz mumkin. Agar yuqoridagi kodni buzzer uchun kiritsangiz u ham ishlaydi faqat pin nomerini o‘zgartirishni unutmang.

Buzzer da 2 ta pin bo‘lib uzun Anod hisoblanib raqamli pinga ulanadi va kalta qismi esa katod hisoblanib yerga ulanadi.

Quyidagi rasmda qizil sim raqamli pinga ulangan sim va ko‘k/qora sim esa yerga ulanadi.

SWITCH/Uzib ulagichlar. Switch ya’ni uzib ulagichlarni ko‘plab turi mavjud bo‘lib, bunga misol qilib tugmachani misol qilishimiz mumkin. Tugmachani bosish orqali LED diodini yoqib o‘chirishimiz mumkin.

 

4.38- rasm. Arduino Buzzer bilan

             

Uzib ulagichlarda to‘rta oyoqcha mavjud bo‘lib, ular 2 juft qutblardan tashkil topadi.

 

4.39- rasm. SWITCH/Uzib ulagichlar

 

Display Arduinoning eng muhim chiqaruvchi qurilmalaridan biri displaylar bo‘lib, ularning bir necha turlari mavjud. LCD displaylar, Grafik displaylar,    Yetti segmentli displeylar va boshqalarni misol keltirishimiz mumkin. Ikki qatorli display eng ko‘p ishlatiladigan turidir.

LCD larga 2 ta VCC kerak: biri oldi frontni yoritish uchun ikkinchisi orqa frontni yoritish uchun. 11, 12, 13 va 14 pinlar Arduinoga ulanishi kerak. LCD displayini boshqarishimiz uchun bizga jami 6 ta pin kerak. VO pin ravshanlikni boshqaradi.

4.40- rasm. LCD display

 

Quyida displayga so‘z chiqarish bo‘yicha oddiy dastur keltiligan bo‘lib, unda Liquid Crystal kutubxonasidan foydalanilgan.

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2); //create the lcd variable

 void setup()

{

  pinMode(13,OUTPUT);

  digitalWrite(13,HIGH);

  lcd.clear();                    //clear the LCD during setup

  lcd.begin(16,2);                //define the columns (16) and rows (2)

}

 void loop() {

  lcd.print("Codeproject.com");    

  lcd.setCursor(0,1);            

  lcd.print("Rupam, Gulbarga");          //print...

  delay(2000);

  lcd.clear();                   //clear LCD, since we are still on 2nd line...

  lcd.home();                    //set the cursor the top left

}

Sensorlar: Sensorlar kichik qurilmalar bo‘lib ularning asosiy vazifasi fizik parametrlarni elektrik paramatrlarga aylantirib berish uchun ishlatiladi. Sensorlarni bir necha turi mavjud bo‘lib uni quyidagi rasmda ko‘rishimiz mumkin:

4.41- rasm. Sensorlar

Analog/Raqamli converter. Boshqaruv kuchlanishi 5 V bo‘lib, ko‘plab sensorlar aynan 5 V kuchlanish ostida ishlaydi.

Bundan kelib chiqadiki sensorlarni elekrt parametrlari analogdir.

Ammo mikrokontrollerlar asosan raqamli ma’lumotlar ustida amallar bajariladi. Buning uchun Arduinoda maxsus 10 bitli A/D konverterlari mavjud bo‘lib, ular analog ma’lumotlarni raqamli ma’lumotlarga o‘zgartirish uchun qo‘llaniladi. Uni ishlash prinsipi analog ma’lumotni 10 bitli ko‘rinishda kvantlaydi va eng yaqin kavant qiymatini qabul qiladi.

Sensor output Voltage=x*5/1024

 

Temperatura sensorlari

 

Eng ko‘p tarqalgan tempratura sensorlaridan bir LM 35 bo‘lib, u eng arzon samarali hisoblanadi. U 0-5Vkuchlanih ostida ishlab, 0-92 C haroratni o‘lchashga imkon yaratadi.

LM35 da 3 ta pin mavjud bo‘lib, ular mos ravishda yerga, Vccga va Arduinoni analog portiga ulanadi. Quyidagi chizmada qurilma 5V pinga va 5-pinga ulangan.

4.42 -rasm. LM 35 sensori.

 

Ushbu LM 35 tempraturani kuchlanishga bog‘laydi, ya’ni tempratura taxminan 90 C bo‘lganida chiqish kuchlanishi 1 V atrofida bo‘ladi.  

float tempC;

int reading;

int tempPin = 0;

 

void setup()

{

analogReference(INTERNAL);

Serial.begin(9600);

}

 

void loop()

{

reading = analogRead(tempPin);

tempC = reading / 9.31;

Serial.print("Temp= ");

Serial.print(tempC);

Serial.println(" 'C");

delay(1000);

}

 

Temperatura sensorini umumiy ko‘rinishi quyidagicha:

 

4.43- rasm. LDR sensors

 

float light;

int reading;

int lightPin = 5;

 

void setup()

{

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

reading = analogRead(lightPin);

light = (float)reading*100/1024.0;

Serial.print("Light = ");

Serial.print(light);

Serial.println(" %");

Serial.println(reading);

delay(1000);

}

 

LDR Light Dependent Resistor. Unda yorug‘lik qanchalik ravshan bo‘lsa  , qarshilik shuncha ortadi va chiqish kuchlanishi shuncha kichik bo‘ladi va aksincha.

Metal sensor. Metal sensorlar induktiv sensorlar qatoriga kiradi. Bu yerda biz ID18-3008NA rusumidagi metal sensorni ish prinsipini ko‘rib chiqamiz:

 

4.44- rasm. Metal sensor

 

Ushbu metal sensorlarda uch xil rang bo‘lib, ko‘k yerga ulanish uchun, jigar rang Vcc ga va qora rangli sim esa 5V ga ulanish uchun mo‘ljallangan. Ultrasonic sensor. Ushbu sensor ultratovush orqali obyektgacha bo‘lgan masofani aniqlash uchun xizmat qiladi.

Quyida metal sensorlar ishlatilishiga asoslangan dastur keltirilgan:

float metal;

int reading;

int metalPin = 3;

 

void setup()

{

 

Serial.begin(9600);

}

 

void loop()

{

reading = analogRead(metalPin);

metal = (float)reading*100/1024.0;

Serial.print("Metal in Proximity = ");

Serial.print(metal);

Serial.println(" %");

if(reading>250)

Serial.println("Metal Detected");

delay(1000);

}

 

U uzatuvchi va qabul qiluvchi qismdan tashkil topgan. Uzatuvchi ultra qisqa to‘lqinli impulslar ketma- ketligini uzatadi, agar oldinda biror obyekt bo‘lsa undan to‘lqi ortga qaytadi. Qabul qilgich to‘lqin borib kelish vaqtini hisoblaydi va uni tovush tezligiga ko‘paytirib masofani aniqlaydi.

Motorlar bilan ishlash. Agar siz o‘zingizni shaxsiy robotingizni qurmoqchi bo‘lsa ngiz motorlar eng muhim qurilmalardan biri xisoblanadi. DC motorlar motorlraning eng ko‘p tarqalgan turidir.

 

#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN  12  // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.

#define ECHO_PIN     11  // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.

#define MAX_DISTANCE 200

// Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 200-300cm.

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

void setup() {

  pinMode(13,OUTPUT);

  Serial.begin(19200); // Open serial monitor at 115200 baud to see ping results.

}

void loop() {

  delay(50);    

 // Wait 50ms between pings (about 20 pings/sec). 29ms should be the shortest delay between pings.

  unsigned int uS = sonar.ping(); // Send ping, get ping time in microseconds (uS).

  Serial.print("Ping: ");

  unsigned int dist=uS / US_ROUNDTRIP_CM;

  if(dist<5 && dist>0)  {

    digitalWrite(13,HIGH);  }

  else  {

     digitalWrite(13,LOW);  }

  Serial.print(dist);

// Convert ping time to distance and print result (0 = outside set distance range, no ping echo)

  Serial.println("cm");}

4.45- rasm. Ultrasonic sensor

 

Agar siz motorlarni tezligini nazorat qilmoqchi bo‘lsa ngiz unda PWM piniga tranzistor ulashimiz va impulslarni o‘zgartirishimiz kerak. Agarda faqat to‘xatib / yurgazish uchun bo‘lsa  Switchlardan foydalanish tavsiya etiladi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BOBLAR BO‘YICHA NAZORAT TESTLARI

 

№

Savollar

JAVOBLAR

1

Kutish rejimida mikrokontrollerni qaysi moduli ishlashni tugatadi

markaziy protsessor

takt generatori

taymer

2

Chastotani eng katta stabilligini mikrokontrollerni qanday taktlash usuli ta’minlaydi

RC-zanjirini qo‘llash bilan

kvarsli rezonator qo‘llash bilan

keramik rezonator qo‘llash bilan

3

Mikrokontrollerda axborotni uzluksiz kiritish oddiy qurilmasi sifatida nima qo‘llaniladi

analog- raqamli o‘zgartirgich

kuchlanish komparatori

rezistiv bo‘luvchi

5

Mikrokontrollerni (MK) takt generatorini yurg‘azishda vaqt to‘xtalishi nimaga kerak

generator chastotasini stabillashtirish uchun

MK ishga tushurishda energiya foydalanishni qisqartirish uchun

MK registrlar boshlang‘ich xolatga o‘tqazish uchun

6

MK tarkibida analog raqamli o‘zgartirgichlar qaysi turlari asosan qo‘llaniladi

integrallovchi

parallel

ketma ketli yaqinlashtirish

7

MK KMOPni istemol toki generator takt chastotasidan qanday bog‘langan

bog‘lanmagan

chastotani kvadrat ildiziga proporsional

kvadratik

8

Mikrokontroller (MK) qo‘riqlovchi taymeri  to‘ldirilganlida qanday xolat bo‘lishi mumkin?

uzilishni so‘rash signalini tashkil etish

energiya foydalanishni qisqartirish rejimiga o‘tish

MK o‘chirib tashlamoq

9

Mikrokontroller chiqishida sodda raqamli analog o‘zgartiruvchi sifatida nima qo‘llaniladi

pastgi chastotali filtrli kenglik-impulsli modulyator

operatsion kuchaytirgich

elektron kalit

10

PIC16CXXXo‘rtacha darajadagi MK oilasida buyruqlarni qanday formati qo‘llanadi?

12 bit

14 bit

16 bit

1

Kutish rejimida mikrokontrollerni qaysi moduli ishlashni tugatadi

markaziy protsessor

takt generatori

taymer

11

RIS – mikrokontrollerda buyruqlar bajaruvchi ikki pogonali konveer nima beradi

 

takt chastotani ikki marotaba ko‘tarish imkoniyati

buyruqlarni bir vaqtda tanlash va bajarish imkoniyatini

ikki buyruqni  parallel bajarish imkoniyati

12

RIS- (MK) maxsus funksiyalariregistrlari nima uchun qo‘llaniladi

MK ishini boshqarish uchun

MK  maxsus buyruqlarini bajarish uchun

oraliq ma’lumotlarni saqlash uchun

13

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni buyruqlar xisolagichlarini kichik baytini ichidagilari qaerda saqlanadi?

STATUS registrida

OPTION registrida

PCLATH registrida

14

PIC –(MK) da qaysi arxitektura qo‘llaniladi

fon-neyman  RISC-protsessori bilan

fon-neyman  CISC-protsessori bilan

garvards RISC-protsessori bilan

15

PIC-mikrokontroller bir buyruqli sikl bajarishga kancha takt egallanadi

1

2

4

16

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni  ma’lumotlar xotirasi bankini tanlashdagi axborot qaerda saqlanadi

STATUS registri IRP bitida

STATUS registri RP0 bitida

dasturlar xotirasida

 

17

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni  stek ko‘rsatgichlari qaerda saqlanadi

foydalanuvchiga amalga oshirib bo‘lmaydi

OPTION registrida

PCLATH  registrida

18

RIS-mikrokontrollerda bir buyruqni bajarish qancha siklni egallaydi

1

2

4

19

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni  Kakova glubina apparat stekini chuqurligi qanday

4

8

16

20

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni  operatsiya natijasi belgilari bitlari qaerda saqlanadi

STATUS  registrida

OPTION registrida

taymer/xisoblagich registrida

21

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni  buyruqlar xisoblagichi razryadligi nimaga teng

11

12

13

22

PIC16F8X seriyali MK larda qayta yuklashni necha ko‘rinishi tadbiq etilgan

1

2

3

23

PIC16F8X seriyali MK larda dasturiy ximoya kodini o‘chirish mumkinmi

mumkin emas

mumkin, agar identifikatsion kodni bilsa

MK ma’lumoti va xotira tarkibi bilan birga

24

PIC16F8X seriyali MK lar buyruqlar tizimda  foydalanuvchi  registrlar sifatida nima qo‘llanilishi mumkin

ishchi registr W yoki buyruqda ishlatilayotgan registr.

ixtiyoriy adreslovchi registr

registr INDF

25

PIC16F8X seriyali MK da shartli o‘tishni tashkil qiluvchi buyruqlarni aniqlang

Buyruq DECFSZ f, d, INCFSZ f, d, BTFSC f, b i BTFSS f, b

Buyruq RETFIE i RETLW k

*Buyruq CALL k i GOTO k

26

Parallel portlar asosida MK va tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish algoritmi qanday ko‘rsatiladi

Strobli  va oddiy dasturiy kiritish-chiqarish

Xar bir MK da bir qancha kiritish-chiqarish

Oddiy dasturiy kiritish-chiqarish

 

Parallel portlar asosida MK va tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish algoritmi necha turga ajratiladi

3

5

4

27

DEVICE direktivasi dasturlashda qanday vazifani bajaradi

Mikrokontroller turini belgilaydi 

Dastur boshlanishi

Takrorlanuvchi dastur

28

BOR-bu nima   

Manba kuchlanishi pasayganda qayta yuklanish taymeri

Manbaga ulanish taymeri

Nazorat taymeri (storojevoy taymer)

29

Berilgan dastur asosida  C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

 00001011

00101010

00000011

 

 

 

 

 

31

Berilgan dastur asosida  C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

11000110

11010000

01011101

32

Berilgan dastur asosida  C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

01111010

00001111

00010101

33

Berilgan dastur asosida  C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10111111

00011101

00100010

34

Berilgan dastur asosida C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

11010101

00100010

00001001

35

Berilgan dastur asosida  C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

11111111

10101010

10111110

36

IN buyrug‘ining vazifasi

Kiritish buyrug‘i

Xotiraga ko‘chirish.

Xotiradan o‘qish

37

Dasturli uzilishdan qaytishda qanday buyruq qo‘llaniladi?

uzilishlardan qaytish buyrug‘i

mutlaqo o‘tish buyrug‘i

uzilishni chaqirish buyrug‘i

38

Kutish rejimida mikrokontrollerni qaysi moduli ishlashni tugatadi?

markaziy protsessor

takt generatori

taymer

39

Mikrokontroller asosidagi MPT larining ish jarayonining afzalligi nimada

real vaqt ichida ishlashi

Offlayn rejimida ishlashi

Kutish rejimida ishlashi

40

Mikrokontrollerda axborotni uzluksiz kiritish oddiy qurilmasi sifatida nima qo‘llaniladi?

kuchlanish komparatori

Analog- raqamli o‘zgartirgich

rezistiv bo‘luvchi

41

Mikrokotrollerda qaysi dasturiy tillardan foydalaniladi

Assembler

Micropascal C

Assembler va C, Delphi

Assembler va C C#

42

Mikrokontrollerlar

da qanday pereferiya qurilmalari mavjud

ARO‘

taymer

hisoblagich

43

Mikrokontrollerda iste’mol toki  kuchlanish manbaidan qanday bog‘langan?

 

 to‘g‘ri chiziqli

Bog‘lanmaydi

qayta proporsional

44

Rivojlangan MK oilasida qaysi razryad keng foydalaniladi.

8 razryadli

16 razryadli

32 razryadli

45

MK da xotira turi EPROM  qanday vazifani bajaradi

 

Elektr signallar asosida dasturlanib, ultrafiolet nur asosida o‘chiriladi

Doimiy xotira

Operativ xotira qurilmasi

45

C dasturlash tili qanday  pog‘onali dasturlash turiga kiradi

o‘rta (quyi xam yuqori xam emas)

Quyi

Yukori

47

Mikrokontrollerlarda chastota oshgan sari ularning quvvat iste’mol qilish oshadimi?

Ha

Yo‘q

Bog‘liq emas

48

MK da qo‘riqchi taymerning vazifasi

Dasturiy ta’minot xatoligini aniqlash va protsessorni qayta yuklash uchun foydalaniladi

 

Xotiraga bir necha marta o‘chirib yozish uchun foydalaniladi

Bir marta dasturlanuvchi xotira turi

49

RISC – mikrokontrollerda buyruqlar bajaruvchi ikki pogonali konveer nima yaratadi?

 

buyruqlarni bir vaqtda tanlash va bajarish imkoniyatini yaratadi

takt chastotani ikki marotaba ko‘tarish imkoniyati

ikki buyruqni  parallel bajarish imkoniyati

50

ATMEL kompaniyasi qaysi mikrokontroolerlarni ishlab chiqaradi

AVR

PIC

STM

51

PIC16F8X guruxi mikrokontrollerlarni buyruqlar xisoblagichlaridagi kichik baytlar qaerda saqlanadi?

PCL registrida

OPTION registrida

PCLATH registrida

52

AVR –MKda qaysi arxitektura qo‘llaniladi?

garvards RISC-protsessori bilan

fon-neyman  CISC-protsessori bilan

fon-neyman RISC-protsessori bilan

53

MK yadrosi tarkibiga nimalar kiradi

Protsessor,

taktli generator,

shina kontrolleri

taktli generator,shina kontrolleri

Arifmetik logik qurilma

54

C++ qaysi dasturlash tili kengaytmasi?

C

 Ada

assembler

55

C  dasturlash tilida standart va boshqa kutubxonalarni dasturga qo‘shish uchun qanday  buyruqdan foydalaniladi?

#include

using

include

56

Mikrokontroller tarkibidpgi ARO‘ nima vazifani bajaradi

Analog signalni raqamli signalga aylantirib beradi

raqamli signalni

Analog signalga aylantirib beradi

Signalni diskretlaydi

57

Mikrokontrollr tarkibidpgi RAO‘ nima vazifani bajaradi

raqamli signalni

Analog signalga aylantirib beradi

Analog signalni raqamli signalga aylantirib beradi

Raqamli signallar bilan ishlaydi

58

C  dasturlash tilida butun sonlarni e’lon qilish buyrug‘i qanday nomlanadi

INT

FLOAT

RD

59

C  dasturlash tilida xaqiqiy sonlarni e’lon qilish buyrug‘i qanday nomlanadi

FLOAT

INT

RD

60

C  dasturlash tilida simvollar bilan ishlash buyrug‘i

CHAR

INT

FLOAT

61

C   dasturlash tilida musbat sonlar bilan ishlash buyrug‘i

UINI

STATIC

PROTEC

62

INT  manfiy ishorali sonlarni qabul qiladimi

Ha

Yo‘q

Sonlar uchun mo‘ljallanmagan

63

Berilgan dastur asosida C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10000000

00000001

11001000

64

Berilgan dastur asosida C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

01100010

10011011

0110 0110

65

Berilgan dastur asosida C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

00101000

00110111

00100011

66

Berilgan dastur asosida  C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

01001110

01011011

00000011

67

Berilgan dastur asosida C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10101010

00000011

00101010

68

Berilgan dastur asosida  C portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

11110110

11001001

01110011

69

Berilgan dastur asosida D portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10000000

00101010

00000011

70

Berilgan dastur asosida D portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

00100100

00001110

01000010

71

Berilgan dastur asosida D portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

00110100

00001011

11000100

72

Berilgan dastur asosida  D  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10101101

00001011

00101010

73

Berilgan dastur asosida  D portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

00010111

10010101

11100110

74

Berilgan dastur asosida  C   portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

01100101

00000111

11100111

75

AVR dasturlash muxitida adreslashning nechta asosiy usuli mavjud

5

3

4

76

R0 registr natijasini aniqlang

66

55

121

77

SPH  mikrokontroller registrining  vazifasi

Stek ko‘rsatkichikatta bayt

Stek ko‘rsatkichi, kichik bayt

Solishtirish komandasi

78

SPL  mikrokontroller registrining  vazifasi

 Stek ko‘rsatkichi kichik bayt

Stek ko‘rsatkichikatta bayt

Solishtirish komandasi

79

BYTE  qanday buyruqni bajaradi

O‘zgaruvchi uchun baytni rezervlaydi

Doimiy baytni belgilaydi

buyruq boshlang‘ich adresi

80

CSEG nimani belgilaydi

Kod segmenti

Ma’lumot segmenti

Dastur hisoblagichi

81

INT0 Mikrokontrollerning qanday uzilishini belgilaydi

nol tashqi uzilishlarni so‘rovi

Mikrokontroller kirishlari

Mikrokontroller chiqishlari

82

ADC qanday xolatini ko‘rsatadi

Analog raqamli o‘zgartirish natijalarini yakunlaydi

Analog o‘zgartirishni belgilaydi

Raqamli o‘zgartirishlarni belgilaydi

83

ANA_COMP qanday vazifani bajaradi

 Analogli komparator ishlashini bajaradi.

Mantiqiy ko‘paytirish amali

Raqamli sonlarni solishtirad

84

SPM_RDY qanday xolatini ko‘rsatadi

 SPM tayyorligi

Dastur boshlanishi

Dastur tamom bo‘lishi

85

AND Rd, Rr mnemonikasi nimani bildiradi

ikki UFRB ni «mantiqiy VA» amalini bajaradi

ikki UFRB ni «mantiqiy Yoki» amalini bajaradi

ikki UFRB ni «mantiqiy yo‘q» amalini bajaradi

86

NEG Rd  mnemonikasi nimani bajaradi

Qo‘shimcha kodga o‘zgartiradi

Inkor etish kodini bajaradi

Tasdiqlovchi kodni bajaradi

87

SER Rd  mnemonikasi nimani bajaradi

UFRB ni barcha bitlarini o‘rnatadi

Baytlarni o‘rnatadi

Bitlarni o‘zgartiradi

88

Berilgan dastur asosida  C  portdagi ma’lumotlarni ikkilik kodini aniqlang.

10000000

00000001

11001000

89

DEC Rd qanday vazifani bajaradi

UFRB ni dekrementlaydi

inkrementlaydi

Chapga suradi

90

LSL Rd  qanday vazifani bajaradi

 mantiqiy chapga surish

inkrementlaydi

dekrementlaydi

91

MUL Rd, Rr mnemonikasi nimani bajaradi

ishorasiz sonlarni ko‘paytiradi

ishorasiz sonlarni  bo‘ladi

ishorasiz sonlarni qo‘shadi

92

ASR Rd  qanday vazifani bajaradi

O‘nga arifmetik surish

Chapga arifmetik surish

Chapga va o‘nga arifmetik surish

93

SEI mnemonikasi qanday bit operatsiyasini bajaradi

Uzilishlarga umumiy ruxsat

Ayirish amali

Uzilishlarga ruxsat bermaydi

94

SEC mnemonikasi qanday bit operatsiyasini bajaradi

Ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatadi

Ko‘chirish bayrog‘ini o‘rnatmaydi

Manfiylik bayrog‘ini belgilaydi

95

LDS Rd, k  mnemonikasi ma’lumotlarni uzatish qanday buyrug‘ini bajaradi

 OXQ dan bevosita o‘qishni bajaradi

OXQ dan bilvosita o‘qishni bajaradi

OXQ dan bevosita o‘qishni bajarmaydi

96

PUSH Rr mnemonikasi ma’lumotlarni uzatish qanday buyrug‘ini bajaradi

Stekda baytlarni saqlaydi

Stekda baytlarni saqlamaydi

OXQda baytlarni saqlaydi

97

JMP k  mnemonikasi qanday boshqaruvni uzatish buyruqlarini bajaradi

 

Absolyut o‘tish

 

Shartli o‘tish

 

Shartsiz o‘tish

98

SR Rd, Rr mnemonikasi qanday boshqaruvni uzatish buyruqlarini bajaradi

 UFRB ni solishtiradi

UFRB ni solishtirmaydi

UFRB ni boshqaruv uzatadi

99

SEN  mnemonikasi qanday bit operatsiyasini bajaradi

 Manfiy ishorali son bayrog‘ini o‘rnatadi

Manfiy ishorali son bayrog‘ini o‘rnatmaydi

Musbat ishorali son bayrog‘ini o‘rnatadi

100

RET  Rr   mnemonikasi qanday boshqaruvni uzatish buyruqlarini bajaradi

Qism dasturdan

Qism dasturdan qaytmaydi

Qism dasturga murojaat etadi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LABORATORIYA MASHG‘ULOTLARI BO‘YICHA KO‘RSATMA VA TAVSIYALAR

Laboratoriya ishi №1

Mavzu: Ketma-ket interfeysdan foydalanilgan holda Arduinodan arduinoga bog‘lanish

 

Ishdan maqsad: serial portni ishlash prinsipini o‘rganish va Ketma-ket interfeysdan foydalanilgan holda Arduinodan arduinoga bog‘lanish ko‘nikmalarini xosil qilish.

 

Kerakli qurilmalar:

1.Arduino UNO -        2 dona

2.Svetodiodlar

3.Bog‘lovchi similar

Nazariy ma’lumotlar

Serial funksiyasi Arduino bilan kompyuter yoki ketma – ket ma’lumot almashish interfeysini ta’minlaydigan boshqa qurilmalar orasida bog‘lanishni hosil qilishga xizmat qiladi. Arduinoning barcha platalarida hech bo‘laganda bitta keta-ket port mavjud bo‘ladi (UART, Bazida USART deb nomlanadi). Serial ma’lumot almashish uchun raqamli kiritish/chiqarish 0(RX) va 1 (TX) portlari shuningdek USB portlardan foydalanadi. Serial funksiyalaridan foydalanayotgan vaqtda hech qachon 0 va 1 portlarni boshqa maqsadda foydalanmasilik kerak.

Arduino Mega platasi 3 ta qo‘shimcha ketma-ket portlardan iborat: Serial 1 19(RX) va 18(TX) portlarida, Serial 2 17(RX) va 16(TX) portlarida, Serial 3 15(RX) va 14(TX) portlarida. Ushbu portlardan kompyuterlar bilan bog‘lanish o‘rnatishda foydalanish uchun qo‘shimcha maxsus USB – to – serial adapter kerak bo‘ladi. Chunki ular Mega platasidagi o‘rnatilgan adpterga ulanmagan. Ketma –ket interfeys orqali bog‘lanish o‘rnatish uchun platani TX portiga tashqi qurilmani RX portini, platani RX portiga tashqi qurilmani TX portini ulash lozim.

Ogohlantirish: Ushbu portlarni RS232 portiga to‘g‘ridan to‘g‘ri ulash mumkin emas, plataga zarar yetishi mumkin.

 

Serial funksiyalari:

·       Serial.begin ( ); // bog‘lanishni o‘rnatish

·       Serial.end ( ); // bog‘lanishni yopish

·       Serial.available ( ); // ketma-ket aloqa interfeysidan o‘qish imkoni mavjud bo‘lgan baytlar soni

·       Serial.read ( ); // keta-ket bog‘lanish buferidagi navbatda turgan baytlarni hisoblash

·       Serial.flush ( ); // chiquvchi ma’lumotlarni uzatilishini tugashini kutib turish (Arduino 1.0+ uchun)

·       Serial.print ( ); // ma’lumotlarni ketma-ket port orqali ASCII matn ko‘rinishida uzatish

·       Serial.println ( ); // ma’lumotlarni ketma-ket port orqali ASCII matn ko‘rinishida keyingi satrga ko‘chirish belgisi bilan uzatish

·       Serial.write ( ); // ushbu funksiya ketma-ket bog‘lanishda ma’lumotalarni ikkilik (binar) ko‘rinishda uzatish

·       Serial.peek ( ); // kiruvchi ketma-ket bog‘lanish buferidan keyingi mavjud baytlarni qaytaradi.

Serial.print() ketma-ket port orqali ma’lumotalarni ASCII matn ko‘rinishida uzatadi. Ushbu funksiya turli ma’lumot turlarini qabul qiladi. Butun sonlar ASCII simvollariga muvofiq ravishda chiqariladi. Kasr sonlarni uzatishda butun va kasr qismlarini ifodalash uchun ASCII simvollaridan foydalanadi. Baytlar muvofiq raqamlar simvoli ko‘rinishida uzatiladi. Simvollar va qatorlar shundayligicha uzatiladi.

 

Misol uchun

Ikkinchi parameter yordamida sonlar uchun sanoq sistemasini o‘zgartirishimiz mumkin. BYTE berilgan raqamga mos ASCII dagi simvolni chiqaradi. Bundan tashqari BIN (ikkilik ko‘rinishida), OCT (sakkizlik ko‘rinishida), DEC (o‘nlik ko‘rinishida) va HEX (o‘n oltilik ko‘rinishida) parametrlari ham mavjud. Kasr sonlarni chiqarishda ikkinchi parameter nuqtadan keyingi kasr qism sonlarni necha xona bo‘lishini belgilaydi.

Misol uchun

Sintaksis

·       Serial.print(val)
Serial.print(val, format)

Parametrlar

 

 Ketma-ket interfeysdan foydalanilgan holda Arduinodan arduinoga bog‘lanish

Arduino 2 platasidan ma’lumot almashish imkoniyati uning asosiy hususiyatlaridan biri hisoblanadi. Misol uchun bitta Arduino platasi motorni boshqarsa, ikkinchisi sensorlarga ulanadi va boshqaruv signallarini birinchi mikrokontrollerga uzatadi. Ikkita Arduino platasida ma’lumot almashish ketma – ket interfeys (serial) yordamida amalga oshiriladi. Buning uchun RX va TX kontaktlari ishlatiladi.

Ulanish sxemasi

Quyidagi rasmda ikkita Arduino platasini ulanish sxemasi ko‘rsatilgan. Ushbu chizmada ikkita Arduino UNO platasi keltirilgan, agar RX va TX muvofiq kontaktlaridan foydalanilsa, Arduino Mega platasidan ham foydalanish mumkin. Схема подключения двух Arduino

5.1- rasm. Ikkita Arduino UNO platasini ulanish sxemasi

Dasturlash xususiyatlari

Serial interfeysdan foydalanilgan vaqtda, ma’lumotlar baytlarda uzatiladi. Ushbu baytlar ikkinchi Arduino tomonidan bittalab hisobga olinadi. Agar biz simvollar yuborsak, ularni baytga aylantirishda muammo bo‘lmaydi. Agarda simvol va baytlarni birdaniga yuborsak, simvol va raqamlar baytda bir xil qiymatni qabul qilishi mumkin. Bu esa ma’lumotni qayta o‘qishda muammolar tug‘diradi. Bu muammodan qutilshning birdan bir yo‘li simvol va raqamlarni bir vaqtda yubormaslik.

Oddiy sketch

Ikkita Arduinoda ma’lumot uzatishni sozlash uchun Physical Pixel misolidan foydalanishimiz mumkin. Physical Pixel ni yuklash, ushbu misolni Arduino IDE papkasidan topishimiz mumkin: File >> Examples >> Communication.

Ikkinchi Arduino platasiga quyidagi sketchni yuklang:

 

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

Serial.print('H');

delay(500);

Serial.print('L');

delay(500);

}

Kod ishlashni boshlasa, Arduinoning 13-pinidagi svetodiod 0.5 HZ chastota bilan yonib o‘chadi.

Sketchni ishlashiga yanada ishonch hosil qilish uchun kutish qiymatini (delay) o‘zgartirib tekshirib ko‘rish mumkin.

 “H” sivoli svetodiodning yonishini ta’minlasa, “L” svetodiodni o‘chishi uchun javobgar bo‘ladi. Boshqa amallar bajarish uchun ushbu ro‘yhatni kengaytirish mumkin.

Lekin ushbu kod yetarlicha moslashuvchan emas va qiyinroq va kompleks masalalarni yechish imkoniyatiga ega bo‘lmasligi mumkin.

Kengaytirilgan sketch

Arduinodan boshqa Arduinoga ma’lumot uzatish uchun sketchni boshqa usuli bor. Bunda uzatiladigan barcha ma’lumotlar simvolga aylantiriladi. Ikkinchi Arduino platasi ham kelayotgan ma’lumotlarni simvol ko‘rinishida qabul qiladi.

Ma’lumot uzatuvchi Arduino uchun sketch. Ushbu sketch ma’lumot uzatuvchi, simvollarni baytga aylantiruvchi va agar zarur bo‘lsa  raqamni simvolga aylantiruvchi kontroller uchun. Quyida ushbu sketchga misol keltirilgan:

const int ledPin = 13; // LED ulangan pin

byte incomingByte;      // kiruvchi ma’lumotlarni o‘qish uchun o‘zgaruvchi

void setup() {

Serial.begin(9600);

  pinMode(ledPin, OUTPUT);

}

void loop() {

   if (Serial.available() > 0) {

   incomingByte = Serial.read();

   Serial.print(incomingByte);

   if (incomingByte == 'H') {

  digitalWrite(ledPin, HIGH);

    }

    if (incomingByte == 'L') {

      digitalWrite(ledPin, LOW);

    }

  }

}

 

Topshiriq: Arduinodan Arduinoga ketma-ket interfeys orqali o‘z shaxsiy ma’lumotlaringizni (F.I.SH guruh raqami) uzating.

 

Nazorat savollari:

1. Arduinoda serial port nima maqsadda ishlatiladi?

2. Serial port funksiyalarini sanang?

3. RX va TX farqlarini sanang?

4. Qaysi Serial funksiyasi ketma-ket bog‘lanishda ma’lumotlarni ASCII matn bilan keyingi qatorga o‘tish belgisi bilan uzatiladi?

Laboratoriya ishi №2

Arduino uchun RS232 portini ulash

 

Ishdan maqsad: Ketma-ket RS232 portini o‘rganish va Arduinoga ulashni jarayonini o‘rganish.

 

Kerak qurulmalar:

1.    Kontroller Arduino UNO R3 

2.    RS 232 seriyali port

3.    Ulash uchun similar

 

                                                Nazariy ma’lumotlar

Ulanish sxemasi

5.2- rasm. Arduino uchun RS232 portini ulash

 

Seriali Port (Ketma-ket port, COM-port) interfeysi standarti RS-232, shaxsiy kompyuterlar bilan jihozlangan.

 Bunda parallel portlardan farqli o‘laroq ma’lumotlar bir ozroq, izchillik bit tomonidan shu port orqali uzatiladi, chunki Port o‘z nomi bilan "keyingi" deb nomlangan. Ba’zida kompyuter interfeyslari (masalan, Ethernet, FireWire va USB) deb ham ataladi axborot izchil yo‘l almashishdan, foydalanishiga qaramay "serial" port RS-232 standarti tayinlangan edi.

 

 

ASCII-jadval

 

Misol uchun, ASCII kodli karta yuklash uchun jadval ko‘rsatadi. ASCII da o‘nlik raqamlar, lotin va milliy alifbo, tinish va nazorat belgilari ishlatiladi kodlash uchun.

 

int symbol = 33;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  Serial.println("ASCII Table ~ Character Map");}

void loop() {

  Serial.write(symbol);

  Serial.print(", dec: ");

  Serial.print(symbol);

  Serial.print(", hex: ");

  Serial.print(symbol, HEX);

  Serial.print(", oct: ");

  Serial.print(symbol, OCT);

  Serial.print(", bin: ");

  Serial.println(symbol, BIN);

  if(symbol == 126) {

    while(true)

{

      continue; 

 }

  }

symbol++;

 }

 

O‘zgaruvchi belgisi kodni saqlaydi. Jadval 33 dan boshlanadi va 126 tugaydi, shuning uchun original o‘zgaruvchan belgi sifatida 33 uchun o‘rnatiladi.

UART port ish boshlash uchun Serial.begin () funktsiyasi hisoblanadi. Uning yagona qobiliyati - bu tezlik bo‘ladi.

Asynchronous Transfer Protokol darajasi sifatida oldindan uzatish va qabul qiluvchi tomonida kelishish kerak. Bu misolda, 9600 s darajasi. Funksiyalari tomonidan ishlatiladigan port uchun qiymatni yozish uchun:

Uch funksiyali funksiya tomonidan ishlatiladigan port uchun qiymatni yozish:

1.Serial.write () - ikkilik shaklda portga ma’lumotlar yozadi.

2.Serial.print () ko‘p ma’nolarga ega bo‘lishi mumkin, lekin ular inson o‘qib ma’lumot shaklida ko‘rsatish uchun ishlatiladi. Terminal dasturini namoyishi bu ma’lumotlarni o‘zgartirgan holda - axborot uzatish uchun, bir parametr sifatida belgilangandek ta’kidladilar.

Agar hisob bir tizimda bir qiymatni aks ettirish uchun zarur bo‘lsa, bu rasmiy so‘z qo‘shish kerak bo‘ladi: bin ikkilik, OKT - sakkiz qirrali, DEC - o‘nlik, HEX - hexadecimal.

Misol uchun, Serial.print (25, HEX). Serial.println () va Serial.print () bir xil lekin, print kelgan joyidan davom etaversa println keyingi qatorga o‘tkazadi.

 

Монитор порта

5.3- rasm. Menyudan tanlash

 

Sinash uchun dastur kompyuteringizdan COM-port terminalda dasturi orqali bor ma’lumotlarni oladi. Uni chaqirish uchun, menyu Vositalar-> Port monitor tanlanadi. Bu qism juda oddiy:

         Monitorning porti:

Endi tiklash (перезагрузки) tugmasini bosing. MK qayta tiklanganda ASCII jadvali namoyon:

Таблица ASCII

5.3- rasm. Jadval ASCII

Bu yerda kod qismi eslatma:

if(symbol == 126){

   while(true) {

      continue; }

}

Bu dasturning ijrosini to‘xtatadi. Agar uni bataraf qilib bo‘lsa – jadval abadiy ko‘rsatiladi. Bilimlarni mustahkamlash uchun nomi ketma-ket bo‘lgan port yuborish sekundiga bir marta bo‘ladi va bu sikl doim bir yo‘nalishda harakat qiladi.

 

Kompyuterlardan buyuruqlar yuborish

 

Agar bu ishni oldin siz qanday qilib qilish kerakligini bilmoqchi bo‘lsa ngiz COM-port haqida ma’lumot olishingiz kerak. Birinchidan barcha kommunikatsiya xotira buferi orqali sodir bo‘ladi. Bunda siz PC qurilmaga signal, belgi yuborganizda, ma’lumotlar xotiraning ba’zi maxsus bo‘limiga joylashtiriladi. Qurilma tayyor holatda deyilganda bir martta – bu bufer ma’lumotlarini o‘qishi hisoblanadi.

Agar buffer boshqaruvi Serial.avaliable () funksiyasini bersa, ushbu funksiya driktev baytning sonini qaytaradi. Bu bayt yordamida serial.read () funksiyasidan foydalanishingiz kerak. Bir misol bilan bu funksiyalarning ishini ko‘rib chiqaylik:

 

int val = 0;

void setup(){   

        Serial.begin(9600);

}

void loop(){

if (Serial.avaliable ()˃0) ;

    val = Serial.read();

    Serial.print(“I received: “);

    Serial.write(val);

    Serial.println();

         }

}

 

Mikrokontroller kodi, ochiq COM-port monitor xotirasiga o‘rnatilganidan so‘ng, bir belgi kiriting va Enter tugmasini bosing. Ma’lumotlar sohasidagi “Men qabul qilgan X”, o‘rniga X belgilar kiritilishi qayerda ekanligini ko‘rasiz.

Dastur cheksiz magistral ko‘chadan aylanadi. Port baytda Serial.avaliable () funnksiyasi yozilgan bir paytda, holati Serial.avaliable ()˃0 bo‘ladi. Keying Serial.read() funksiyasi shu bilan tozalanadi, ya’ni 1 qiymatini oladi. Shundan so‘ng siz allaqachon ma’lim xususiyatlardan foydalangan holda arduinoga o‘rnatilgan monitor COM-portdan foyalanishda ayrim cheklovlar hambor.

Mahsulotining COM-portdan foydalanishda ayrim cheklovlar ham bor. Mahsulotining COM-portiga kartadan ma’lumotlar yuborganda har qanday shaklda ajratish mumkin. Agar karta xususiyatini kompyuterdan yuborsangiz, ASCII jadvalga ko‘ra sodir bo‘ladi. Bu sizga, bunday COM-port orqali xarakterdagi “1”, deb (ya’ni “49”) ikkilik “00110001” yuborilgan degan ma’noni anglatadi. Ko‘p bo‘lmagan kodni o‘zgartirish bu bayonot tekshirishidir:

 

int val = 0;

void setup(){   

        Serial.begin(9600); }

void loop(){

if (Serial.avaliable ()˃0) ;

    val = Serial.read();

    Serial.print(“I received: “);

      Serial.println(val, BIN);

         }

}

 

Yuklashdan so‘ng, siz “1” yuborib u uchun monitorda “Men olganman: 110001” javobini ko‘rasiz. Siz boshqa belgilar bilan zaryadni oladigan chiqish formatini va ko‘rinishini o‘zgartirishingiz mumkin.

COM-port orqali qurilma Controli:

Shubhasiz, kompyuterdan buyuruqlar har qanday mikrokontroller vazifalari tomonidan nazorat qilinishi mumkin. LED ishlashini nazorat dasturini yuklab oling:

int val = 0;

void setup(){   

        Serial.begin(9600);}

void loop(){

if (Serial.avaliable ()˃0) ;

    val = Serial.read();

if (val==’H’) digitalWrite (13,HIGH);

if (val==’L’) digitalWrite (13,LOW);

         }

}

 

Agar siz COM-portda yuborganingizda ’H’ belgisining LED yotitishi 13 ni ishlab chiqarish belgisi bo‘lib oladi va sizga ’L’ LED yuborib, o‘chirmoqchi bo‘ladi. COM-port ma’lumotlarni olgandan keyin siz magistral halqa sharoitida aniqlash amalga oshirilishi mumkin, turli harakatlarni amalga oshirish uchun magistral liniya ichida dasturiy ta’minot bo‘lishi kerak.

 

Misol uchun:

int val = ‘0’;

void setup(){   

        Serial.begin(9600);

}

void loop(){

if (Serial.avaliable ()˃0) ;{

    if (val = ‘1’);{

      digitalWrite (13,HIGH); delay (100);

      digitalWrite (13,LOW); delay (100);

}

    if (val = ‘0’);

      digitalWrite (13,HIGH); delay (500);

      digitalWrite (13,LOW); delay (500);

    }

}

 

Monitor port qiymatini “1” LED 5 hz bo‘ladi, bir chastotada band bo‘ladi. Agar “0” jo‘natsangiz 1 hz bo‘lib chastota o‘zgaradi.

 

Topshiriq

№

LED'lar soni

Kechikish sek

1

1

200

2

2

100

3

6

500

4

4

2000

5

3

300

6

2

450

7

1

1000

8

4

850

9

2

600

10

6

520

11

4

430

12

1

1000

13

4

670

14

3

780

15

1

1000

16

2

1500

17

3

440

18

4

250

19

2

500

20

1

200

 

 

 

 

Laboratoriya ishi №3

Mavzu: O‘rnatilgan aloqa tizimlarida Bluetooth interfeysi orqali ma’lumot uzatish va qabul qilishni loyihalashtirish.

 

Ishdan maqsad: Arduino misolida o‘rnatilgan aloqa tizimlarida Bluetooth interfeysi orqali ma’lumot uzatish va qabul qilishni loyihalashtirishni o‘rganish.

 

Kerakli qurilmalar:

·              Arduino Uno R3

·              Ulash simlari komplekti

·              HC-06 Bluetooth

·              Android bazasidagi telefon (Bluetoooth interfeysi bilan)

·               Bluetooth client dasturiy ta’minoti

 

Nazariy ma’lumotlar

Ushbu loyiha sizning telefon apparatingiz orqali masofadan turib boshqarish va ma’lumotlarni uzatib/qabul qilishga mo‘ljallangan.

http://iarduino.ru/img/upload/97ad8d56336515188d96cbe19fb38c22.jpg

5.4- rasm. Ma’lumotlarni qabul qilish va uzatish

Ma’lumot almashishning eng mashhur usullaridan biri bu Bluetooth.

Bugun biz oddiy misol yordamida Arduinoga Bluetooth modulni qanday qilib ulanishini va Telefon orqali qanday qilib masofadan boshqarilishini ko‘rib chiqamiz. Bluetooth modulni Arduino platasiga ulash maxsus (PAPA-MAMA) simlari orqali juda oson amalga oshadi.

 

Arduino

Bluetooth

Pin 1 (TX)

RXD

Pin 0 (RX)

TXD

GND

GND

5V

VCC

 

Подключение Bluetooth модуля HC-06 к Arduino

5.4- rasm. Bluetooth interfeysi orqali ma’lumot uzatish

 

Quyidagilarni ulanishiga diqqatingizni qarating: TX -> RXD, RX > TXD.

Endi sinov kodini yozib ko‘ramiz: Yuklash chog‘ida Bluetooth modul Arduino platasidan uzilgan bo‘lishi kerak. Agar ulangan bo‘lsa dastur yozilmaydi chunki Bluetooth modul bilan aloqa bitta port bilan bo‘lib qoladi. RX va TX, USB uchun.

 

 

Dastur kodini yuklab bo‘lgandan keyin Bluetooth modulni Arduinoga ulash mumkin.

Keyingi qadam Bluetooth ni telefonga ulash. 1.Telefondan Bluetooth ni yoqamiz va yangi qurilmani qidiramiz

2.Topilgan ro‘yhatda "HC-06" qurilmani nomi chiqadi va unga ulanamiz

3.Telefon Pin-Code so‘raydi. Shunda "1234" yoki "0000" ni teramiz.

4.URRRRRAAAA!!!. Qurilma ulandi.

Endi sizning telefon qurilmangizga bluetooth terminal ni yuklab olish kerak. Biz Android platformada qarab ko‘ramiz.

 

 

Biz har xil bluetooth terminallarni sozlashimiz mumkin va ular faqat dizayni bilan farq qiladi vazifasi esa bir xil. Bundan keyin biz Bluetooth modulni ishga tushiramiz.

 

http://iarduino.ru/img/upload/514a161b75b7e43f57f9bc01ecf095a6.jpg

Qo‘llash uchun namuna: Bluetooth modul Arduino platasiga Bluetoothni o‘rnatish uchun ishlatiladi. Ish rejimi Passiv. Ishlash uchun shunchaki boshqa qurilmani qidiramiz va unga ulanamiz xuddi NS-06 kabi. Bazaviy pini 1234.

Arduinoga ulagandan keyin ushbu Bluetooth port rolini o‘ynaydi, biz ketma- ket portdan junatamiz va bu jarayonda Arduino jo‘natib qabul qiluvchi port orqali muloqot qiladi.

Pinlari:

STATE – Svetodioddan signal qabul qilish.
RXD – kontakt ma’lumot qabul qilish uchun. Biz undan ma’lumot yuboramiz.
TXD – kontakt ma’lumot uzatish uchun. 
GND – yer (minus “zemlya”)
VCC – Ta’minot 3.3 v
EN – Ta’minot yoqish\o‘chirish, agar bir bersak modul yonadi. Agar modulga bir junatsak o‘chadi.

Sozlash: Bazaviy sozlanmalarini o‘zgartirish uchun nomi, pini, modulni perexodnik orqali PC ga ulash kerak va PC orqali AT buyrug‘i bilan sozlamalarni o‘zgartirish mumkin. Bu vaziyatda biz uni ko‘rmaymiz shu sababli bizga perexodnik kerak bo‘lmaydi. O‘zgartirish uchun buyruqlar ketma-ketligi:

AT - Qaytadi OK
AT+VERSION - Versiyasini ko‘rish
AT+NAMEyyy – Qurilmani nomini o‘zgartirish.
AT+PINxxxx – boshqa pin berish, bazaviy pin 1234
AT+BAUDx – tezlikni o‘rnatish.

 

http://robocraft.ru/files/bluetooth/hc05_connected_preview.jpg

Keltirilgan misolda telefondan “1”ni 13 portdan junatyapmiz va svetodiod yonyapti “0”ni junatganimizda uchadi. Svetodiod 1sekund intervali bilan yonib o‘chadi.

 

enum { LED_PIN = 13 };

enum LedState

{ LED_ON, LED_OFF, LED_BLINK };

LedState led_state;

void setup(){

  led_state = LED_OFF;

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  pinMode(3,OUTPUT);

    Serial.begin(9600);

}

void loop(){

if (Serial.available())

  {

    char command = Serial.read();

        switch (command)

    {

      case '1':

        led_state = LED_ON;

        Serial.println("Led On Cool");

        break;

              case '0':

        led_state = LED_OFF;

        Serial.println("Led Off Fall");

        break;

      case '*':

        led_state = LED_BLINK;

        Serial.println("Led Blink ");

        break;

            default:   

  {

        for (int i = 0; i < 5; ++i)

        {

                   digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

          delay(50);

          digitalWrite(LED_PIN, LOW);

          delay(50);

        }

        Serial.println("Fail ....");

      }

    }

  }

    switch (led_state)

  {

    case LED_ON:

digitalWrite(LED_PIN, HIGH); break;

    case LED_OFF:

 digitalWrite(LED_PIN, LOW); break;

        case LED_BLINK:

    {

      static unsigned long start_millis = 0;

            if (millis() - start_millis >= 300)

      {

        start_millis = millis();

        digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN));

      }

    }

  }

}

 

Laboratoriya ishi №4-5

O‘rnatilgan Ethernet tarmoqlarida ma’lumot uzatish

 

Ishdan maqsad: Ethernet modulini o‘rganish, uni ishlash prinsipi va Ethernetni aloqaning har xil yo‘nalishlarida sinab ko‘rish

 

Kerakli qurilmalar:

1. Ethernet moduli

2. Arduino platasi

3. kabellar

4. svetodiotlar

5. potensiometr

6. reziztor

7.10BASE-T, 100BASE-T(x) i 1000BASE-T(x) strandartidagi Ethernet tarmoqlarida ishlatiladigan 8P8C tipidagi UTP kabellari.

Nazariy ma’lumot

http://arduino-kit.ru/userfiles/image/ENC28J60%20Ethernet%20_05b.jpgArduino uchun NC28J60 Ethernet modul - bu modul elektr priborlarni internet orqali boshqarish uchun mo‘ljallangan qurilmalarni yig‘ish va sayt sahifasida datchikladan kelayotgan ma’lumotlar ko‘rinib turish uchun mo‘ljallangan. Sayt orqali priborlarni boshqarish va komandalarni bajarilganini tekshirish mumkin. Masalan: qadamli dvigael yordamida videokameralarni yon tomonga burishni va PK ekranida videosyomka ko‘rinib turishini ishlab chiqish mumkin. Modul TCP/IP local tarmog‘ida va internet tarmog‘ida ishlaydi.       ENC28J60 moduli imkoniyatlari va mikrokontroller dasturidan foydalangan holdaWeb-server yaratishadi. Modul MKni SPI interfeysi orqali TCP/IP tarmog‘i bilan ulaydi. ENC2J60ga bog‘langan Avtomatika qurilmalarini boshqarish internet orqali bir xil vaqtda yoki ketma-ket bit nechta operator komyuterlari yoki mobil qurilmalari orqali amalga oshiriladi. ENC28J60 Ethetnet modul Arduino uchun nafaqat avtomatika qurilmalarining bir qismi sifatida ishlatiladi, balki TCP/IP tarmog‘i va Web-serverning tuzilishini o‘rganishda ko‘rinarli misol sifatida qo‘llaniladi. Ko‘rinuvchi komponentlar - ENC28J60 mokrosxeasi. Platada TCP/IP tarmoq kabellari uchun razedkalar joylashtirilgan rozedka transformatorlarni TCP/IP tarmoqlardan modulning galvanichesiy yechimlarini ta’minlash va 2 ta yonib turuvchi svetodiod qaysiki ma’lumot almashayotganidan dalolat beruvchi. 25 MGs li kvarsniy rezonatorga ega. Vilka 10 kontaktli MK ga ulanadi. Quvvat ko‘rsatgich. Android uchun ENC28J60 Ethernet modul Raspberry Pi yoki boshqa MK qurilmasi rejimida ishlashi mumkin. U MK bilan yaxshi bog‘lanadi va bir xil urevendagi kuchlanishni oladi. MK dan faqat paketlarni uzatish va SPI interfeysi orqali kuchlanish qabul qilish talab etiladi.

Xarakteristika:

- kuchlanish  3,14 – 3,45 V

- tok kuchi , mA maksimalniy  250 normal 170

- MAC va 10 Base-T PHY ning birlashishi - polniy yoki poludupeks

- 10 Base-T portini qutblanishni avtomatik tanlovchi va korreksiya bilan quvvatlash

- kontrollangan summani avtomatik generatsiya qilish

- hatolik pakelarini avtomaik tashlab yuborish

- oshibka paketlarni qaytadan yuborish programma funksiyasi

- Padding va CRC geneatsiya qiladigan programma funksiyasi

- hatolik paketlarni filtrlovchi programma funksiyasi

- SPI takt chastotasi-  20 MGs gacha

- Plata razmeri: 55 x 36 mm

 

ENC28J60 modul

Arduino Uno

VCC

3.3V Pin

GND

GND Pin

 SS (CS)

Pin 10

 MOSI  (SI)

 Pin 11

 MISO  (SO)

 Pin 12

 SCK

 Pin 13

Подключение и Arduino ENC28J60

4.1- rasm. Ethernet ENC28J60 va Arduino orasidagi bog‘lanish

Qayd etish joizki bu ulanishlarda aniq Arduino Uno yoki ATmega328 (Arduino Mini Pro, Arduino Nano va h.k.) uchun ENC28J60 moduli SPI interfeyslari ishlatiladi, shunday ekan agarda siz Mega lar bila ishlasangiz unga mos SPI kontaklarni tanlashingiz kerak.

Misol uchun: Ethernet ENC28J60 modul uchun programma. Siz bu modulni programma qilyotganizda Arduino IDEda Ethercard bibliotekasidan yuklab olish va qabul qilish uchun kerak bo‘ladi

Bibliotekadan so‘ng biz keying dasturimizni yozamiz:

 

#include <EtherCard.h>

static byte mymac[] = {0xDD,0xDD,0xDD,0x00,0x01,0x05};

static byte myip[] = {192,168,1,177};

byte Ethernet::buffer[700];

const int ledPin = 2;

char* StatusLed="OFF";

void setup () {

  Serial.begin(9600);

  Serial.println("Laboratory Module  ENC28J60");

  if (!ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac, 10))

Serial.println( "Ne udalos poluchit dostup k kontrolleru Ethernet ");

 else

   Serial.println("Ethernet Controller initsializirovan ");

  if (!ether.staticSetup(myip))

    Serial.println("Ne udalos ustanovit IP - adres ");

  Serial.println();

  pinMode(ledPin, OUTPUT);

  digitalWrite(ledPin, LOW); }

static word homePage() {

   BufferFiller bfill = ether.tcpOffset();

 bfill.emit_p(PSTR("HTTP/1.0 200 OKrn"

      "Content-Type: text/htmlrnPragma: no-cachernRefresh: 5rnrn"

      "<html><head><title>Naylamp Mechatronics</title></head>"

      "<body>"

      "<div style='text-align:center;'>"

      "<h1> Laboratory Module  ENC28J60</h1>"     

      "Delay Encoder : $L Milliseconds"

      "<br /><br />STATUS LED: $S<br />"     

  "<a href="/?status=ON"><input type="button" value="ON"></a>"

"<a href="/status=OFF"><input type="button" value="OFF"></a>"

      "<br /><br />Encoder: $D (MAX 1024)"

      "<br /><br />"

      "</body></html>"  ),

millis()/1000,StatusLed,analogRead(0));

       return bfill.position();}

  void loop() {

   word len = ether.packetReceive();

  word pos = ether.packetLoop(len);

    if(pos) {

 if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /?status=ON") != 0) {

      Serial.println("Comando ON recivido");

      digitalWrite(ledPin, HIGH);

      StatusLed = "ON";    }

if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /?status=OFF") != 0) {

      Serial.println("Comando OFF recivido");

      digitalWrite(ledPin, LOW);

       StatusLed= "OFF";    }        

    ether.httpServerReply(homePage()); }

  }

Asosiy kod:
staticheskiy  bayt mymac [] = {0xdd, 0xdd, 0xdd, 0x00,0x01,0x05};

 

staticheskiy  bayt MyIP [] = {192,168,1,177}; 

 

Biz bu yerda o‘zimizning MAC va IP adreslarini o‘rnatib va xohlagan qiymatni yoza olamiz ammo tarmoqga ulanishda qurilmalarda bir xil MAC yoki IP bo‘lib qolmasligi kerak.   статического слова домашней страницы ()  funksiyasida biz o‘zimizning HTML ko‘rinishidagi vebsaytimizni yozamiz:

статическое  слово домашней страницы () {

   BufferFiller ether.tcpOffset bfill = ();

 bfill.emit_p (PSTR ( "HTTP / 1.0 200 OKrn"

  "Content-Type: Текст / htmlrnPragma: без cachernRefresh: 5rnrn"

      "<HTML> <HEAD> <название> Naylamp Мехатроника </ title> </ голова>"        " <тело> "

      " <DIV стил = "выравнивания текста: центр;"> "

      " <h1> Модул тестирования ENC28J60 </ h1> "       

      " Время истекло: $ L секунды "

      " <br /> <br /> Государство LED: S $ <br /> "       

      " <a href=\"/?status=ON"> <входной тип = "кнопка" значение = "на"> </a> "

      " <A HREF = "/? состояние = OFF "> <входной тип =" "значение =" OFF кнопка "> </a>"

      "<br /> <br /> Потенциометр: $ D (1024)"

      "<br /> <бр / > "

" <a href='http://www.naylampmechatronics.com/'> www.naylampmechatronics.com </a> "

      " </ body> </ html> "      

       милли cекунд () / 1000, StatusLed, analogRead (0));

       вернут bfill. положение ();}

E’tibor qarating o‘zaruvchi ma’lumotlar yuborilganda $ L $ S $ D  markerlari ishlatiladi undan keyin uzun va tog‘ridan- to‘gri ma’umotlar uzatiladi. Biz brouser ham o‘rnatdik negaki har 5 sekundda stranitsa yangilanib tursin, bu "Refresh: 5" bilan bajariladi, sizga malumot- doimiy o‘zgarissni ko‘rsatuvchi qonun kerak. Yangilanish vaqti ma’lumotlar tipiga bog‘iq. Keyingi solishtirish, agarda ma’lumotlar brauzerdan GET metodi yordaida jo‘natilgan bo‘lsa.

 

    если (strstr (( символ *) Ethernet :: буфер + поз, "GET /? статус = ON" )! = 0) {

       Серийный . Println ( "ПОЛУЧИЛ по команде" );

      digitalWrite (ledPin, ВЫСОКИЙ );

      StatusLed =  "ON" ;    }

   

веб-сервер и Arduino ENC28J60

 

Topshiriq

№

Encoder uchun port

LED uchun portlar

Svetodiodlar soni

1

A1

2

1

2

A2,A4

3,8

2

3

A3,A5,A1,A2,A0,A4

2-8

6

4

A1,A3,A4,A5

2,4,6,7

4

5

A2,A0,A3

6,7,8

3

6

A4,A0

2,9

2

7

A0

2

1

8

A1-A4

3-7

4

9

A0,A5

8,9

2

10

A5,A4,A2,A1,A0,A3

3-9

6

11

A0-A3

4-8

4

12

A0

2

1

13

A5,A3,A0,A2

2-6

4

14

A3,A4,A5

7,8,9

3

15

A0

2

1

16

A4,A3

5,7

2

17

A5,A0,A1

4,5,6

3

18

A2,A3,A4,A5

1,5,6,8

4

19

A1,A3

8,9

2

20

A5

5

1

 

Nazorat savollari

1. Ethernet nima?

2. Ethernet ishlash prinsipi va ishlatilish sohasi?

3.Ethernet modulining xarakteristikasi?

4. Arduino va Ethernet ulanish sxemasi?

 

 

 

 

 

 

 

 

Laboratoriya ishi №6, №7

O‘rnatilgan ZigBee tarmoqlarda ma’lumotlar uzatish

 

Ishdan maqsad: ZigBee modulini o‘rganish, ishlash prinspi va turli aloqa tarmoqlarida ZigBee foydalanish.

 

Kerakli qurilmalar:

·                  Arduino Platasi 2ta

·                  XBee 2 ta

·                  XBee shield 2 ta

·                  Kabel USB 1 ta

·                  8 batareyali ko‘rinishda Arduino elektr ta’minoti AA.

·                  Rangli diodlar 2ta

·                  Simlar

·                   

Nazariy ma’lumotlar

ZigBee - yuqori darajadagi tarmoq protokollari spetsifikatsiyasi- ilova darajasi APS (eng. application support sublayer) va tarmoq darajasi NWK- pastki darajadagi xizmatlardan foydalanish – fizik darajada Mac dan foydalanish. ZigBee spesifikatsiyasiga ko‘ra u ilovalarga yo‘naltirilgan, yuqori bo‘lmagan tezlikda ma’lumotlarni xavfsiz yuborish.

 

ZigBee qurilmasi

 

Italiya kompaniyasi Telit tomonidan ishlab chiqilgan ZigBee standart moduli, bu chipning TI dan CC2430 standartida tuzilgan.

Ushbu modul 21 × 14,2 × 2,2 mm o‘lchamlarda tashkil etiladi.

 

                                                             6- jadval.

Telit kompaniya moduli          

Modul

Tuzilishi

Rasm

ZE50

1 mW chiqish quvvati; -92 Dbm befarqligi;

70 m gacha oralig‘ida.

http://www.wireless-e.ru/assets/images/1104/06_tabl15.jpg

ZE60

100 mW chiqish quvvati (ichki kuchaytirgichi);

-98 DBm befarqligi; qadar 800 m diapazoni.

ZE51

2,5 mW chiqish quvvati; -97 DBm befarqligi;

takomillashtirilgan RF-qismi; 1000 m gacha oralig‘ida.

ZE61

100 mW chiqish quvvati (ichki kuchaytirgichi);

-99 DBm befarqligi; takomillashtirilgan RF-qismi; up 4000 m oralig‘i.

 

Misol

2 x Arduino UNO doska

2 x 1 XBee Series Radio

XBee uchun 2 x Breakout Board& Kabel, USB-kabel AB,

 LED, mini zummer.

 Birinchi bo‘lib 1ta Xbee Radio seriasini konfiguriyasiya qilamiz. Arduino boardning bittasidan foydalanamiz.

COM-port sizning kompyuteringiz qurilma menejeri orqali o‘zgartiring chunku u Arduino Boarddan himoyalangan bo‘ladi.

согласоваться

 

So‘ng rasmdagidek o‘zgartiring

 

https://alselectro.files.wordpress.com/2013/02/coolterm2.png

https://alselectro.files.wordpress.com/2013/02/coolterm1.png

coolterm5

 

Ikkinchi konfiguratsiya Xbee

 

Quyida ko‘rsatilgandek, sozlash tanlang:

ATID1001 - birinchi XBee sifatida PAN ID Shu.

ATDL11 - joy Low birinchi My XBee manzili bo‘lgan, 11 bo‘ladi.

ATMY10 - Source URL sozlanishni u 10.

ATBD3 - o‘rnating uzatish tezligi 3 (9600)

ATWR - o‘zgarishlarni ro‘yxatdan uchun buyruq yozing.

 

https://alselectro.files.wordpress.com/2013/02/second_xbee.png https://alselectro.files.wordpress.com/2013/02/first_config.png

 

XBEEs Arduino Wireless ulanishni amalga oshiramiz.

 

ARD_XBEE_COM

 

Jo‘natish Side Code ARDUINO "A"

--------/ * Bu dastur ketma-ket port boshlab va kapital "K" va so‘ngra kutishlar ramzi yuboradi ismlar va «O qisqa vaqt ichida PIN 13 LED yoqish uchun * /

Char readChar;

Void() {

pinMode (13, OUTPUT); 
Serial.begin (9600 ); 
delay (500); 
Serial.print ( 'K '); 
delay (500); }

Loop() {

if (Serial.available ()> 0) { 
        readChar = Serial.read (); 
    if (readChar == 'O‘) { 
       digitalWrite (13, HIGH); 
    delay(5000); 
    digitalWrite (13, LOW);     } 
       } 
}

Qabul qiluvchi tomon kodi Arduino "B"

------

/ * Ushbu kod ovozli signal ketma-ket port va kommutator orqali kapital belgi "K" kutmoqda

      1,5 uchun 11 PIN ulangan secs. Keyin  u ketma-ket port orqali ko‘rsatuvchi  "O" yuboradi

       Arduino A jo‘natuvchi tomonida LED chiroqlar * /

Int alarm = 11;

Void(){

pinMode (alarm, OUTPUT); 
  Serial.begin (9600 ); }

Loop(){

  if (Serial.available ()> 0) { 
       if( Serial.read () == 'K') { 
      digitalWrite (alarm, HIGH); 
      delay (3000); 
      digitalWrite (alarm, LOW);

     delay (1000);Serial.print ( "O " '); 

}

} 

 

КОДЫ

  КОДЫ

Topshiriq

№

LED uchun port

Svetadiodlar soni

Kutish vaqti msek

1

2

1

200

2

3,8

2

100

3

2-8

6

500

4

2,4,6,7

4

2000

5

6,7,8

3

300

6

2,9

2

450

7

2

1

1000

8

3-7

4

850

9

8,9

2

600

10

3-9

6

520

11

4-8

4

430

12

2

1

1000

13

2-6

4

670

14

7,8,9

3

780

15

2

1

1000

16

5,7

2

1500

17

4,5,6

3

440

18

1,5,6,8

4

250

19

8,9

2

500

20

5

1

200

 

Nazorat savollari:

1. ZigBee nima?

2. Zigbee tamoyili?

3. ZigBee ning ulanish sxemasi?

Laboratoriya ishi №10, №11

Arduino platasiga SIM800L GSM modulini ulash

 

         Ishdan maqsad: GSM moduli haqida ko‘nikmga ega bo‘lish Arduino platasiga bilan bo‘lanishini o‘rganish.

Kerakli qurilmalar:

1.    Arduino UNO R3 kontrolleri va USB kabellari

2.    SIM800L GSM moduli (elektr manbasi 3.7 V < U < 4.2 V)

3.    Kuchlanishni kamaytiruvchi o‘zgartirgich (DC-DC step-downconverter)

4.    12 V li batareya yoki ixtiyoriy elektr manbasi 6 V dan 20 V gacha

5.    Ulovchi similar

Nazariy ma’lumot

GSM SIM800L modulining Arduino ga ulanish sxemasi:

gsm scheme thumb

 

 

 GSM SIM800L modulining tuzilishi

119-SIM800L-5

 

         Kuchlanishni o‘zgartirgich orqali GSM modulga 12 V li batareyadan elektr kushlanishi beramiz:

1.               12 V li batareyaning “manfiy” qutbi Arduino platasining GND siga ulanadi, GND esa kuchlanish o‘zgartirgichning “kirish manfiy” qutbiga ulanadi.

2.               12 V li batareyaning “musbat” qutbi esa kuchlanish o‘zgartirgichning “kirish musbat” qutbiga ulanadi.

         Shuni alohida ta’kidlash lozimki, modul ishlashi uchun Arduion dan 5 V ni ulash xavfli bo‘lishi mumkin. Shuning uchun uni sezgirligini teksirish uchun avvaliga 3.3 V manba beramiz. Bu esa modullar o‘rtasida bog‘lanish hosil qilish uchun yetarli.

         Bog‘lanish o‘rnatilgandan so‘ng kuchlanish o‘zgartirgich orqali 3.7 V < U < 4.2 V diapazondagi ixtiyoriy kuchlanishni chiqishga berishimiz mumkin.

         Kuchlanish o‘zgartirgichning chiqish qutblari GSM modul bilan o‘zaro aloqani saqlaydi.

         GSM SIM800L modulining TX va RX portlari Arduino platasining mos ravishda 2 va 3 oyoqchalariga ulanadi.

Agar biz Arduino platasiga bir vaqtning o‘zida bir nechta GSM modulini ulamoqchi bo‘lsa k, bemalol Arduino platasining boshqa oyaqchalarini ishlatishimiz mumkin va buni SoftwareSerial dasturi orqali belgilab qo‘yamiz.

Bir nechta AT buyruqlari

1.    AT + CMGF = 1 – SMS xabarni matn rejimini o‘rnatish.

2.    AT + IFC = 1, 1 – ma’lumot uzatishning dasturiy nazoratini o‘rnatadi.

3.    AT + CPBS = “SM”  - xuddi shu telefon kitobidagi SIM kartaga kirishni ochadi.

4.    AT + CNMI = 1,2,2,1,0 – yangi xabar kelganligi haqidagi signalni yoqish, kelgan yangi xabarning keying formati + CMT: “ < telefon raqami > ”, “”, “<kun, soat>” , keying qatordan xabarning birinchi belgisi boradi. 

 

Sketch – dastur

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerialmySerial(2, 3); // RX, TX

voidsetup()  {

  Serial.begin(19200);//Skorost porta dlya svyazi Arduino s kompyuterm

  Serial.println("Goodnightmoon!");

  mySerial.begin(19200);

 //Skorost porta dlya svyazi Arduino s GSM modulem

  mySerial.println("AT");}

void loop() {

  if (mySerial.available())

    Serial.write(mySerial.read());

  if (Serial.available())

    mySerial.write(Serial.read());

}

SMS jo‘natish protsedurasi

voidsms(String text, String phone)  {

  Serial.println("SMS send started");

  mySerial.println("AT+CMGS=\"" + phone + "\"");

  delay(1000);

  mySerial.print(text);

  delay(300);

  mySerial.print((char)26);

  delay(300);

  Serial.println("SMS send finish");

  delay(3000);             }

        

Protsedura sketch dastur oxiriga qo‘shiladi va asosiy siklga quyidagicha murojaat qiladi:

sms(String("sms xabar matni"), String("+telefon raqami"));

         SMS xabar jo‘natishni faqat muhim hodisalar uchun yoki sikl oddiy bo‘lmagan xollarda tavsiya qilamiz.

Tekshirish:

Port monitori orqali elektr manbasini ulaymiz, tezligini 19200 ga belgilaymiz va albatta “yangi qator” holatini belgilaymiz.

ATI buyrig‘ini kiritamiz va Enter tugmasini bosamiz. Keyin moduldan axborotni olishimiz mumkin.

Topshiriqlar

№

LED uchun portlar

Svetodiodlar soni

Kechikish vaqti, ms

1

2

1

200

2

3,8

2

100

3

2-8

6

500

4

2,4,6,7

4

2000

5

6,7,8

3

300

6

2,9

2

450

7

2

1

1000

8

3-7

4

850

9

8,9

2

600

10

3-9

6

520

11

4-8

4

430

12

2

1

1000

13

2-6

4

670

14

7,8,9

3

780

15

2

1

1000

16

5,7

2

1500

17

4,5,6

3

440

18

1,5,6,8

4

250

19

8,9

2

500

20

5

1

200

 

Nazorat savollari

1. GSM SIM800L modulini Arduino ga ulash sxemasini chizing va tushuntiring.

2. GSM modul tuzulishini tushuntiring.

3. Qo‘llanilish sohalari haqida ma’lumot bering.

 

 

Laboratoriya ishi № 12

Mavzu: O‘rnatiladigan ma’lumot uzatish va boshqarish tizimini loyihalash

 

Ishdan maqsad – Embedded Arduino asosida ma’lumot uzatish tamoyillarini o‘rganish va boshqaruv tizimlarini loyihalash.

Narsalar interneti (IoT) konsepsiyasiga asosan boshqariluvchi ob’ekt internetga ulanish imkoniyatiga ega bo‘lishi zarur. Shu sababli Arduino Ethernet dasturlanuvchi apparat ta’minotidan foydalanamiz. Bu holatda ob’ektni boshqarish tizimini quyidagi ko‘rinishda tasvirlaymiz.

12.1-rasm. Arduino Ethernet boshqaruv tizimi

 

Ushbu ishlab chiqilgan boshqaruv tizimi modelini real ob’ektlar misolida tadqiq qilamiz.

 

Arduino apparat platformasi asosida boshqaruv tizimini

yaratish va ishlash samaradorligi

 

Arduino asosida asosan kichik o‘lchamli yoki ob’ektlarni nazorat qilish va boshqarish amalga oshiriladi. Arduino tizimi bilan ishlash uchun turli vazifalarni bajaruvchi datchiklar, sensorlar, boshqaruv motorlari, harakatlanuvchi qurilmalar mavjud. Ushbu qurilmalar yordamida turli ob’ektlarni boshqarirish va nazorat qilish mumkin.

Dissertatsiya ishining maqsadi Arduino asosida boshqaruv tizimini ishlab chiqish va tadqiq qilish bo‘lganligi sababli, biz quyida maketi keltirilgan tizimni ishlab chiqdik va uning ustida tadqiqotlar olib bordik (12.2- rasm).

 

Описание: Описание: F:\design6.jpg

12.2- rasm. Arduino asosidagi yaratilgan tizim maketi

 

Ushbu tizim RFID kirishni boshqarish tizimi bo‘lib, bugungi kunda turli muassasa va ob’ektlarga kirishni boshqarish uchun qo‘llaniladi.

Tadqiqot uchun yaratilgan tizim quyidagi rasmda keltirilgan ko‘rinishda tuzilgan, ya’ni, RFID qurilmasi, Arduino Ethernet apparat ta’minoti, holatlar indikatorlari va boshqaruv markazi(12.3-rasm).

 

12.3- rasm. Tadqiqot uchun yaratilgan tizim tuzilishi

 

Ushbu algoritm asosida RFID tizimi uchun dasturiy ta’minot ishlab chiqilgan. Dastur kodi keltiramiz:

Arduino dasturi kodi

RFID ni o‘qish

#include <SPI.h>

#include <rfid.h>

#include <LiquidCrystal.h>

#define SS_PIN 10

#define RST_PIN 9

RFID rfid(SS_PIN, RST_PIN);

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);

// Setup variables:

    int serNum0;

    int serNum1;

    int serNum2;

    int serNum3;

    int serNum4;

void setup()

{

  Serial.begin(9600);

  lcd.begin(16, 2);

  SPI.begin();

  rfid.init();

  }

void loop()

{

       if (rfid.isCard()) {

        if (rfid.readCardSerial()) {

            if (rfid.serNum[0] != serNum0

                && rfid.serNum[1] != serNum1

                && rfid.serNum[2] != serNum2

                && rfid.serNum[3] != serNum3

                && rfid.serNum[4] != serNum4

            ) {

                /* With a new cardnumber, show it. */

                Serial.println(" ");

                Serial.println("Card found");

                serNum0 = rfid.serNum[0];

                serNum1 = rfid.serNum[1];

                serNum2 = rfid.serNum[2];

                serNum3 = rfid.serNum[3];

                serNum4 = rfid.serNum[4];

                          //Serial.println(" ");

                Serial.println("Cardnumber:");

                Serial.print("Dec: ");

                   Serial.print(rfid.serNum[0],DEC);

                Serial.print(", ");

                   Serial.print(rfid.serNum[1],DEC);

                Serial.print(", ");

                   Serial.print(rfid.serNum[2],DEC);

                Serial.print(", ");

                   Serial.print(rfid.serNum[3],DEC);

                Serial.print(", ");

                   Serial.print(rfid.serNum[4],DEC);

                Serial.println(" ");

                       }

else {

               /* If we have the same ID, just write a dot. */

               Serial.print(".");

             }

          }

    }

        rfid.halt();

}

Ob’ektni boshqarish

#include <SoftwareSerial.h>

#include <Stepper_28BYJ.h>

int gRxPin = 10;

int gTxPin = 11;

SoftwareSerial BTSerial

(gRxPin, gTxPin);

#define steps 4078

Stepper_28BYJ stepper(steps, 2,3,4,5);

char input;

void setup()

{

 Serial.begin(9600);

 stepper.setSpeed(13);

 BTSerial.begin(38400);

 //Serial.println(">>start<<");

 delay(300);

}

void loop() {

  if (BTSerial.available())

  {

  input = BTSerial.read();

  Serial.write(BTSerial.read());

  if(input =='1')

  {

    Serial.println("on");

    stepper.step(1000);

  }

  if(input =='0')

  {

    Serial.println("off");

    stepper.step(-1000);         }

  }

 }

 

 Endi yaratilgan ushbu tizimni tadqiq qilishga o‘tamiz.

 

Avvalo, ushbu tizimni tadqiq qilishdan maqsad, Arduino asosidagi tarmoqli boshqaruv jarayonini baholash hisoblanadi. Shu sababli, yaratilgan tizim ustida bir qator eksprementlar o‘tkazamiz va quyidagilarni aniqlaymiz:

-         lokal, simli va simsiz tarmoq orqali RFID identifikatsiya uchun ketadigan vaqt;

-         tarmoqli boshqaruv tizimlarida kechikish

-         loqa kanalining boshqarish jarayoniga ta’siri: Ethernet vs WiFi asosida;

-         TCP asosida boshqaruv vaqti;

-         UDP asosida boshqaruv vaqti;

-         Tizimning ishlash samaradorligini analitik baholash.

Tajrivba №1.

Birinchi eksprement asosida RFID identifikatsiya vaqtini hisoblaymiz. Bir necha marta RFID qurilmasiga qilinganda tarmoq orqali kirishni boshqarish uchun ketadigan vaqtni hisoblaymiz. O‘tkazilgan eksprementga ko‘ra, quyidagi natija olingan (13.1-rasm).

 

Tajribalar soni

Vaqti (sekund)

10

20

20

35

30

60

40

85

50

110

13.2-rasm. RFID identifikatsiya soni va unga ketadigan vaqt.

 

RFID identifikatsiya sonining identifikatsiya uchun ketadigan vaqtga bog‘lanishi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi (13.3-rasm).

 

13.3- rasm. RFID identifikatsiya sonining identifikatsiya uchun ketadigan vaqtga bog‘lanishi.

Demak, identifikatsiya vaqtining identifikatsiya soniga nochiziqli bog‘langan. Umumiy holatda oladigan bo‘lsa k, o‘lchangan vaqt sensor orqali o‘qib olingan ID raqamini serverda tekshirib, mavjud bo‘lsa, ob’ektga kirishga ruxsat bergungacha bo‘lgan jarayonni o‘z ichiga oladi.

ID raqamini tekshirish va ob’ektni harakatlantirishni lokal va tarmoq orqali boshqarishda olingan natijalar quyidagi rasmda keltirilgan (13.4- rasm).

13.4- rasm. Lokal va tarmoqli boshqaruv vaqti.

 

Ko‘p adabiyotlarda boshqaruv vaqti sifatida lokal boshqaruv vaqti olinadi, ya’ni, ob’ektning bevosita o‘zidan yoki uning yoniga o‘rnatilagn kompyuterli boshqaruv tizimidan  foydalanish tushuniladi. Shu sababli, tarmoqli boshqarish kechikishli boshqaruv hisoblanadi. Bunda tizimning tarmoq orqali boshqarishda yuzaga keladigan kechikishlar hisoblanadi.

 

Tajriba №2.

Ob’ektni tarmoq orqali boshqarish uchun simli va simsiz texnologiyalar qo‘llanishi mumkin. Biz tuzilish jihatidan bir-biriga yaqin bo‘lgan ikki texnologiya Ethernet va WiFi tarmoqlarida yuqoridagi eksprementni o‘tkazdik. Simli va simsiz aloqa kanali boshqarish jarayoniga turlicha ta’sir ko‘rsatadi. Olingan natijalar quyidagi rasmda keltirilgan (13.5-rasm).

 

13.5- rasm. Ethernet va WiFi tarmoqlarida ob’ektni boshqarishda yuzaga keladigan kechikish

 

Eksprement uchun 10 Mbit/s tezlikli Arduino Ethernet va WiFi modullaridan foydalanaildi. Olingan tadqiqotlardan ko‘rinadiki, simsiz tarmoq orqali boshqarishda kechikish qiymati yuqori bo‘ladi. Chunki, simsiz tarmoq muhitiga tashqi ta’sirlar yuqori bo‘ladi.Eksprement asosida TCP va UDP protokollarining ob’ektni boshqarishga ta’siri aniqlangan.

Olingan tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatadiki, tarmoqli boshqaruv jarayonida UDP protokoli asosida ishlovchi tizimdan foydalanish kechikishning kam bo‘lishiga olib keladi.

O‘tkazilgan eksprementlar asosida asosan boshqarishda bo‘ladigan kechikishlar va ularga tarmoq texnologiyalarining ta’siri ko‘rib chiqilgan.

Tarmoqli boshqaruv jarayonini baholash uchun tarmoqli boshqaruv tizimlari nazariyasi elementlaridan foydalaniladi. Ushbu nazariya asosida tarmoqli boshqaruv jarayonini hisoblash va baholash mumkin. 

Biz UDP va TCP asosida boshqarishni baholash uchun  tarmoqli boshqaruv tizimlari nazariyasi elementlaridan foydalandik. Ushbu nazariya asosida boshqaruv sifati, samaradorligi va boshqaruv jarayonida yuzaga keladigan kechikishlarni aniqlash mumkin. Tarmoqli boshqaruv tizimlari nazariyasi quyidagi modelga asosan tavsiflanadi.

 

13.6- rasm. Lokal, UDP va TCP asosida boshqaruv tizimlari eksprement natijalari.

 

13.7- rasm. Tarmoqli boshqaruv tizimlari nazariyasi elementlari

 

Ushbu nazariya asosida tarmoqli boshqaruv tizimlarida yuzaga keladigan kechikishni baholaymiz.

Tarmoqli boshqaruv tizimlarida umumiy kechikish – Duk:

Duk =Dk + Db

 Kontrollerga ob’ektdagi sensor ma’lumotini uzatish vaqti – Dk:

Dk =Ts + Tc + Tp + Tqc + Tcon

 Kontroller orqali ob’ektni boshqarish vaqti – Db:

Db =Tbq + Tc + Tp + Tt.

Hisoblashlar uchun boshqaruvda ishtirok etuvchi elementlarning standart ishlash vaqt qiymatlari olingan:

•      Ts = 0,2 - 0,3s;

•      Tc = 0,3s;

•       Tp = 0,05-0,1s oralig‘ida, 10 Mbit/s kanal uchun olingan;

•      Tqc = 0,1-0,5s;

•      Tcon = 0,016s;

•      Tbq =  0,01-0,02s;

•      Tt – 0, 1-1,3s.

Avval TSR protokoli asosida boshqaruv tizimida bo‘ladigan kechikishlarni hisoblaymiz. Ma’lumki, TSR protokoli asosida ishlovchi tarmoqlarda ma’lumot almashish dastlab ulanish orqali amalga oshiriladi shu sababli, tarmoqli boshqaruv tizimi modelini quyidagi ko‘rinishda tasvirlaymiz. TCP asosida tarmoqli boshqaruv quyidagi formulalar asosida aniqlanadi.

TCP orqali sensordan ob’ekt holati ma’lumotini qabul qilishdagi kechikish:

Dk =Ts + Tc + Tp + Tqc + Tcon.

Bu yerda:

-         Dk –kontrollerga sensor ma’lumotini uzatish vaqti;

-         Ts –sensor ishlash vaqti;

-         Tc – ulanish vaqti;

-         Tp – tarmoqda uzatish vaqti;

-         Tqc –kontroller yoki boshqaruv tizimida qabul qilish va kutish  vaqti;

-         Tcon - kontroller yoki boshqaruv tizimida  ma’lumotni qayta ishlash vaqti.

TCP asosida kontroller orqali boshqarish vaqti:

Db =Tbq + Tc + Tp + Tt.

Bu yerda:

-         Db –kontroller orqali boshqarish vaqti;

-         Tc – ulanish vaqti (ulangan bo‘lsa, hisobga olinmaydi);

-         Tp – tarmoqda uzatish vaqti;

-         Tbq –boshqaruv qurilmasi ishlash vaqti;

-         Tt – ob’ektga ta’sir vaqti.

Hisoblashlar bo‘yicha TSR da boshqaruv vaqti - Duk_TCP = 2,235 sekundga teng. Endi UDP asosida kechikish vaqtini hisoblaymiz.

Sensordan ob’ekt holati ma’lumotini UDP asosida qabul qilishdagi kechikish:

Dk =Ts + Tp + Tqc + Tcon,

formula asosida hisoblanadi.

Bu yerda:

-         Dk –kontrollerga sensor ma’lumotini uzatish vaqti;

-         Ts –sensor ishlash vaqti;

-         Tp – tarmoqda uzatish vaqti;

-         Tqc –kontroller yoki boshqaruv tizimida qabul qilish va kutish vaqti;

-         Tcon - kontroller yoki boshqaruv tizimida  ma’lumotni qayta ishlash vaqti.

- UDP asosida kontroller orqali boshqarish vaqti quyidagiga teng:

Db =Tbq + Tp + Tt

Bu yerda:

-         Db –kontroller orqali boshqarish vaqti;

-         Tp – tarmoqda uzatish vaqti;

-         Tbq –boshqaruv qurilmasi ishlash vaqti;

-         Tt – ob’ektga ta’sir vaqti.

Hisoblash bo‘yicha UDR da boshqaruv vaqti - Duk_UDP = 2,062 sekundga teng. Hisoblashlardan  ko‘rinadiki, UDR asosida tarmoqli boshqaruv tizimlarini loyihalash samaralidir. Chunki UDR protokolida tarmoqda ma’lumot uzatish ulanishsiz amalga oshiriladi va bunda ulanishga ketadigan vaqt hisobga olinmaydi. Shuningdek, tarmoqli boshqaruv nazariyasi asosida tarmoqda ob’ektlarni boshqarishda bo‘ladigan kechikishlar aniqlandi. UDP va TCP asosida ishlovchi tizimlarda ob’ektlarni boshqarishda yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan kechikishlar hisoblandi va boshqaruv tizimlarini loyihalashda UDP dan foydalanish samarali ekanligi isbotlandi.

 

 

 

Talabalar uchun variantlar

 

Talabalar o‘zlarining jurnaldagi tartib raqamlari bo‘yicha belgilangan Arduino platasi chiqishlariga svetodiodni ulab, TCP va UDP asosida ularni boshqaradilar va holatni displeyda tasvirlaydilar. 

 

T/r

Pin raqami

T/r

Pin raqami

1.

1-2-4

16.

1-3-5

2.

2-5-6

17.

7-9-0

3.

3-6-9

18.

13-2-4

4.

2-4-11

19.

2-4-6

5.

0-10-4

20.

8-10-12

6.

8-9-10

21.

1-2-3

7.

10-1-8

22.

4-5-6

8.

2-9-4

23.

7-8-9

9.

3-8-5

24.

10-11-12

10.

4-7-9

25.

13-3-2

11.

5-6-13

26.

4-3-1

12.

2-12-2

27.

6-5-4

13.

3-13-1

28.

11-0-4

14.

4-12-5

29.

12-11-13

15.

5-0-2

30

1-13-0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Laboratoriya mashg‘ulotlari №14, №15.

O‘rnatilgan tizimlarni loyihalash vositalari bilan tanishish va ularda ishlashni o‘rganish. Sodda o‘rnatilgan tizimlarni loyihalash

 

Ishdan maqsad: Sozlash platasi asosida mikrokantrollerni bitta elektrodini ma’lum vaqt oralig‘ida yoqib o‘chirish.

 

Nazariy ma’lumotlar

MK(mikrokantroller) – mikroprotsessor tizimining soddarog‘i bo‘lib, unda hamma yoki tizimni ko‘pchilik tugunlari bitta mikrosxema shaklida qilingan.

AVR – Atmel firmasining sakkiz bitli mikrokantrollerlari 1996 yilda yaratilgan.

AVR ni qisqartmasini bir qancha kengaytmasi mavjud. Kimdir Advanced Virtual RISC (Kengaytirilgan virtual RISC) deb takidlaydi, boshqalar AVRni yaratgan ikki insonni ismini bosh harflar olingan deyishadi Alf Egil Bogen Vegard Wollan RISC.

AVR mikrokantorllerlari Garvard arxitekturasiga ega (dastur va ma’lumotlar hotirasi alohida bo‘ladi) buyriqlar tizimi RISC g‘oyasiga yaqin. AVR protsessori 32 ta 8 – bitdan iborat umumiy foydalanishga mo‘ljallangan registirlarga ega, registirli fayllarga birlashtirilgan.

Ko‘pchilik buyruqlar 1 ta yacheyka xotirani egalaydi(16 bit).

Ko‘pchilik buyriqlar 1 davrda bajariladi.

Ularni quyidagi guruhlarga ajratish mumkin:

 AVR mikrokontrollerlarini bir nechta guruhlarga ajratish mumkin:

Periferiya qurilmalarini boshqarish ma’lumot adres maydoni asosida boshqariladi. Qulaylik uchun qisqartirilgan IN/OUT buyruqlardan foydalaniladi.

 

IC-ATMEGA32A-PU_02_LRG

1.1-       rasm. O‘quv platasining umumiy ko‘rinishi.

 

#include<avr/io.h>

//Sarlavhali faylni ulash (Mkni registirlarini fizikmanzillarini ro‘yhati)

 

#include<util/delay.h> // Sarlavhali faylni ulash

(_delay_ms() va _delay_us()funksiyalarini yozilmasi)

 

intmain(void)

//Asosiy funktsiya (dasturboshi)

{

DDRB= 0xFF; // PORTBni chiqish deb e’lon qilamiz

PORTB=0x00; //B portda 0[V] deb o‘rnatamiz

 while(1) // Uzliksiz davr

 

{

PORTB = 0x01; //PORTB0ga  5[V]berilsin

_delay_ms(50); //PORTB0 50 ms yoqib turilsin

PORTB = 0x00; //PORTB0ga  0[V]berilsin

_delay_ms(50); //PORTB0 50 ms o‘chiq turilsin

}

}

Nazorat savollari

1.    Mikrokontroller deb nimaga aytiladi?

2.    AVR qisqartma so‘zining  ma’nosini ayta olasizmi?

3.    AVR mikrokontrollerlari qaysi firma tomonidan ishlab chiqariladi?

4.    AVR mikrokontrollerlarini qanday guruhlarga ajratish mumkin?

5.    AVR mikrokontrollerlari  qanday arxitekturaga asoslangan?

 

Variantlar

№

Kuchlanish

Yorug‘lik diodlari soni va rangi

Qarshiliklar soni yorug‘lik diodlariga mos ravishda

Kalitlar soni

1

9 volt

Green led 4x       

Resistor 4x

SPST 2x

2

9 volt

Red led 2x,  Green

Resistor 4x

SPST 1x

3

10.5 volt

Yellow led 3x

Resistor 3x

SPST 1x

4

9 volt

Red led 5x

Resistor 5x

SPST 1x

5

11 volt

Green led 3x       

Resistor 3x

SPST 2x

6

9 volt

Red led 1x,  Green

Resistor 2x

SPST 1x

7

10.5 volt

Red led 2x, Green

Resistor 4x

SPST 1x

8

9 volt

Yellow led 5x

Resistor 5x

SPST 2x

9

11 volt

Green led 3x       

Resistor 3x

SPST 1x

10

9 volt

Red led 5x

Resistor 5x

SPST 1x

11

8 volt

Yellow led 5x

Resistor 5x

SPST 2x

12

9 volt

Yellow led 3x

Resistor 3x

SPST 1x

13

8 volt

Green led 4x       

Resistor 4x

SPST 1x

14

12 volt

Red led 1x,  Green

Resistor 2x

SPST 1x

15

11 volt

Yellow led 5x

Resistor 5x

SPST 2x

16

12 volt

Green led 3x       

Resistor 3x

SPST 1x

17

9.6 volt

Green led 6x       

Resistor 6x

SPST 1x

18

12 volt

Red led 2x,  Green

Resistor 4x

SPST 1x

19

10.5 volt

Green led 6x       

Resistor 6x

SPST 2x

20

8 volt

Yellow led 3x

Resistor 3x

SPST 1x

21

11 volt

Red led 5x

Resistor 5x

SPST 1x

22

12 volt

Green led 3x       

Resistor 3x

SPST 1x

23

11.1 volt

Yellow led 5x

Resistor 5x

SPST 2x

24

10.5 volt

Red led 5x

Resistor 5x

SPST 1x

25

11.1 volt

Green led 3x       

Resistor 3x

SPST 1x

26

12 volt

Red led 1x,  Green

Resistor 2x

SPST 1x

27

9.6 volt

Red led 5x

Resistor 5x

SPST 2x

28

8 volt

Green led 4x       

Resistor 4x

SPST 1x

29

11 volt

Yellow led 3x

Resistor 3x

SPST 1x

30

9.6 volt

Red led 2x,  Green led 2x

Resistor 4x

SPST 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Laboratoriya mashg‘ulotlari №16, №17

Mavzu:Sodda o‘rnatilgan tizimlarni loyihalash

 

Ishdan maqsad: Sozlash platasi asosida mikrokantrollerni tugmacha va svetodiodniga mantiqiy nol berish orqali mikrokantorllerni boshqa elektrodini yoqish.

                     

IC-ATMEGA32A-PU_02_LRG

2.1- rasm. Atmega 16 mikrokontrolleri

 

#include<avr/io.h> //Sarlavhali faylni ulash (MKni registirlarini fizik manzillarini ro‘yxati)

#include<util/delay.h> // Sarlavhali faylni ulash (_delay_ms() va _delay_us()funksiyalarini yozilmasi)

 intmain(void) //Asosiy funktsiya (dastur boshi)

{

DDRA= 0xFF; // PORTAni chiqish deb e’lon qilamiz

PORTA=0x00; //A portda 0[V] deb o‘rnatamiz

DDRB= 0x00; // PORTBni kirish deb e’lonqilamiz

PORTB=0xFF; //B portda1[V] deb o‘rnatamiz

while(1) // Uzliksiz davr

{

PORTA = ~ PORTB; //~ beligirazryadliinvertirlash

}

}

Sozlash platasi asosida mikrokantrollerni bitta elektrodi orqali tovushni hosil qilish.

 

              

 

IC-ATMEGA32A-PU_02_LRG

2.2- rasm. Ovoz signallarini ulash jarayonlari.

 

#include<avr/io.h> //Sarlavhali faylni ulash (MKniregistirlarinifizikmanzillariniro‘yhati)

#include<util/delay.h> // Sarlavhali faylni ulash (_delay_ms() va _delay_us()funksiyalarini yozilmasi)

 intmain(void) //Asosiyfunktsiya (dasturboshi)

{

DDRB= 0xFF; // PORTBni chiqish deb e’lonqilamiz

PORTB=0x00; //Bportda 0[V] deb o‘rnatamiz

 while(1) // Uzliksiz davr

{

PORTB = 0x01; //PORTB0ga  5[V]berilsin

_delay_ms(50); //PORTB0 50 ms yoqib turilsin

PORTB = 0x00; //PORTB0ga  0[V]berilsin

_delay_ms(50); //PORTB0 50 ms o‘chiq turilsin

}

}

Nazorat savollari

1.    Intmain(void)  buyrug‘i nima vazifani bajaradi?

2.     Portlarni e’lon qilish uchun qaysi buyruqdan foydalaniladi?

3.    Delay buyrug‘i qanday vazifani bajaradi?

4.    PORTB = 0x00  ushbu buyruqqa izoh bering.

 

Topshiriq

 

1.Jurnaldagi tartib raqamingizga mos bo‘lgan elektrodni yoqing va u jurnaldagi tartib raqamingizga mos ravishda( shuncha sekund vaqt oralig‘ida) bir marta yonib-o‘chishini ko‘rsatib bering.

2. Jurnaldagi tartib raqamingizga mos bo‘lgan elektrodni yoqing va u jurnaldagi tartib raqamingizga mos ravishda( shuncha marta) yonib-o‘chishini ko‘rsatib bering.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Laboratoriya mashg‘ulotlari № 18, №19

Mavzu: Embedded Arduino board. LCD displey asosida tizimlarni loyihalash

 

Ishdan maqsad. Arduino UNO yordamida LCD displey asosida tizimlarni loyihalash.

Arduino IDE muhitida LCD-displeya Hitachi HD44780 mavjud. LCD displey tiniqligi boshqaruv kirishiga berilayotgan kuchlanish o‘lchamiga bog‘liq. Kuchlanish 0.5-1 V oarlig‘ida bo‘lishi kerak, lekin muhit darajasiga ham bog‘liqdir. 5-jadvalda LCD-Arduino pinouti keltirilgan

5.1.        -jadval.

LCD-Arduino pinout

LCD Pin

Simvol

Naznachenie

Arduino Pin

1

Vss

umumiy (0 V)

umumiy (0 V)

2

Vdd

Pitanie (4.5 – 5.5 V)

+5V

3

Vo

Uprav.kontrastnostyu

9

4

RS

H/L register select signal

12

5

R/W

H/L read/write signal

Umumiy (0 V)

6

E

H/L enablesignal

11

11

DB4

H/L data bus for 4-bit mode

5

12

DB5

H/L data bus for 4--bit mode

4

13

DB6

H/L data bus for 4-bit mode

3

14

DB7

H/L data bus for 4-bit mode

2

 

Liquid Crystal kutubxonasi barcha LCD Hitachi HD44780 bilan ishlaydi.

Ulanish sxemasi:

 * LCD RS pin raqamli chiqish 12

 * LCD Enable pin raqamli chiqish 11

 * LCD R/W  umumiy

 * LCD VO pin (pin 3)  ShIMga-chiqish 9

Подсоединение LCD к Arduino

5.1 -rasm. Ulanish jarayoni

* LCD D4 pin raqamli chiqish 5

 * LCD D5 pin raqamli chiqish 4

 * LCD D6 pin raqamli chiqish 3

 * LCD D7 pin raqamli chiqish 2

 */

 

#include          // kutubxonani ulaymiz

 

Liquid Crystallcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);           // initsializatsiyalash

 

Void setup()

 {

pinMode(9, OUTPUT); 

analogWrite(9, 50); // ShIM chiqishga o‘rnatish  

lcd.begin(16, 2); // qator va ustunlar miqdorini o‘rnatish

lcd.print("  HobbyTronics");            //ma’lumotlarni LCD ga uzatish}

voidloop() {

  // kursorni v 0-chi ustunga, 1 qator ( 0 dan boshlanadi)

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(millis()/1000);        // qayta yuklashdan so‘ng sekund chop etish

}

 

     Nazorat savollari

1.    LCD displey tiniqligi nimaga bog‘liq?

2.    LCD  Hitachi HD44780  qaysi kutubxona bilan ishlaydi?

3.    LCD-Arduino pinauti haqida nimalar bilasiz?

4.    Arduino  muhiti qanday muhit?

Topshiriqlar

1. "Smart uy" loyihasiga asosan maxsus qurilma tayyorlanmoqda. Bu uskumaning vazifasi yoritish chiroqlari ish vaqtini hisoblash orqali elektr energiya iste'molini aniqlashdan iborat. Qurilma algaritmiga asosan takt tugma bosilganda elektr chiroq yonishi va mikrokontroller schetchigi bittaga oshishi kerak. Tugmaning navbatdagi bosilishi chiroqni o‘chiradi. Yuqorida bayon qilingan algaritm asosida mikrokontroller uchun bosh sikldadastur fragmentini tuzing. Inson qo‘li titrashi hisobiga tugma bosilganda ulab-uzishlar soni oshib ketadi. Dasturda bu effekt mavjud emas deb hisoblash mumkin.

Namunaviy javob:  

1.Bosh siklda davriy ravishda tugma holatini tekshirish. ATmega16A, 16MHz

 

main(){

 

int schetchik=0;

int tugma_status=1;   // 1=tugma bosilmangan, 0=tugma bosilgan

 ...

 

 DDRD=0b00000010;       //PORTD.1- chiqish rejimida,chiroq uchun

                     //PORTD.2- kirish rejimida,tugma uchun

 

 PORTD=0b00000100;   //PORTD.1 - chiroq dastlabki holatda o‘chgan  

                     //PORTD.2 - kirish porti manbaga ichki rezistor      

                     //          orqali ulangan

 ...                 

  while ()

 {

    if (PORTD.2==0)   //agar tugma bosilgan bo‘lsa

        {

        if (tugma_status==1)

        {

                    tugma_status==0;

                    schetchik++;      // schetchik qiymatini ishiramiz

              if (PORTD.1==0xff) {PORTD.1=0;}   // chiroqni o‘chiramiz

              else PORTD.1=0xff;               //yoki yoqamiz

        }

                 else

                 {

                   //tugma bosilgan holatcha turibdi

                 }                

        }

    else tugma_status=1;    //tugma bosilmagan 

 };

2. "Smart uy" loyihasiga asosan maxsus qurilma tayyorlanmoqda. Bu uskumaning vazifasi yoritish chiroqlari ish vaqtini hisoblash orqali elektr energiya iste'molini aniqlashdan iborat. Qurilma algaritmiga asosan takt tugma bosilganda elektr chiroq yonishi va mikrokontroller schetchigi bittaga oshishi kerak. Tugmaning navbatdagi bosilishi chiroqni o‘chiradi. Yuqorida bayon qilingan algaritm asosida mikrokontroller uchun taymer orqali tugma holatini tekshirish dastur fragmentini tuzing. Inson qo‘li titrashi hisobiga tugma bosilganda ulab-uzishlar soni oshib ketadi. Dasturda bu effekt mavjud emas deb hisoblash mumkin.

Namunaviy javob:  

2. Timer orqali har 100 ms da tugma holatini tekshirish.   ATmega16A, 16MHz

 ...

//Global o‘zgaruvchilar

int schetchik=0;

int tugma_status=1;   // 1=tugma bosilmangan, 0=tugma bosilgan

 ...

//Timer 1 bo‘yicha uzilishga ishlov berish funksiyasi

interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)

{

TCNT1H=0x9E58 >> 8;     // Timer1ni boshlang‘ich holatga o‘tkazish

TCNT1L=0x9E58 & 0xff;

    if (PORTD.2==0)   //agar tugma bosilgan bo‘lsa

        {

        if (tugma_status==1)

                 {

                    tugma_status==0;

                    schetchik++;      // schetchik qiymatini ishiramiz

              PORTD.1=(PORTD.1==0xff)?(0):(0xff);    

              // chiroqni yoqamiz yoki o‘chiramiz

                 }

                 else

                 {

                   //tugma bosilgan holatcha turibdi

                 }                

        } else tugma_status=1;    //tugma bosilmagan 

}

 ...

  main(){

 ...

 DDRD=0b00000010;       //PORTD.1- chiqish rejimida,chiroq uchun

                     //PORTD.2- kirish rejimida,tugma uchun

 

 PORTD=0b00000100;   //PORTD.1 - chiroq dastlabki holatda o‘chgan  

                     //PORTD.2 - kirish porti manbaga ichki rezistor      

                     //          orqali ulangan

 ...                 

 // Timer1:  250 kHz, Uzilish= har 100ms da, hisoblagich to‘lganda

 TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) |     

        (0<<WGM11) | (0<<WGM10);

 TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) |

        (0<<CS12) | (1<<CS11) | (1<<CS10);

 TCNT1H=0x9E;

 TCNT1L=0x58;

 TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) |

       (0<<OCIE1B) | (1<<TOIE1) | (0<<OCIE0) | (0<<TOIE0);

 #asm("sei")    // uzilishlarga global ruxsat berish

 while ()

 {

     /*  tugma holati tekshirilguncha

            qurilma boshqa funksiyalarini bajarishi mumkin

        */  zahirada 100 msek vaqt bor

 };

3."Smart uy" loyihasiga asosan maxsus qurilma tayyorlanmoqda. Bu uskumaning vazifasi yoritish chiroqlari ish vaqtini hisoblash orqali elektr energiya iste'molini aniqlashdan iborat. Qurilma algaritmiga asosan takt tugma bosilganda elektr chiroq yonishi va mikrokontroller schetchigi bittaga oshishi kerak. Tugmaning navbatdagi bosilishi chiroqni o‘chiradi. Yuqorida bayon qilingan algaritm asosida mikrokontroller uchun tashqi uzilish manbasi (external IRQ) yordamida ishlovchi dastur fragmentini tuzing. Inson qo‘li titrashi hisobiga tugma bosilganda ulab-uzishlar soni oshib ketadi. Dasturda bu effekt mavjud emas deb hisoblash mumkin.

Namunaviy javob:  

3. “Any change” IRQ orqali tugma holatini tekshirish.  ATmega16A, 16MHz

...

//Global o‘zgaruvchilar

int schetchik=0;

int tugma_status=1;   // 1=tugma bosilmangan, 0=tugma bosilgan

 ...

/*  PORTD.2 ga berilgan signal mantiqiy o‘zgarganda (0->1 yoki 1->0)   

uzulishlarga ishlov berish funksiyasi ishga tushadi. */

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

{

    if (PORTD.2==0)   //agar tugma bosilgan bo‘lsa

        {

        if (tugma_status==1)

                 {

                    tugma_status==0;

                    schetchik++;      // schetchik qiymatini ishiramiz

              PORTD^=(1<PORTD.2); // chiroqni yoqamiz yoki o‘chiramiz

                 }

                 else

                 {

                   //tugma bosilgan holatcha turibdi

                 }                

        } else tugma_status=1;    //tugma bosilmagan 

}

 ...

 main(){

 ...

 DDRD=0b00000010;       //PORTD.1- chiqish rejimida,chiroq uchun

                     //PORTD.2- kirish rejimida,tugma uchun

 PORTD=0b00000100;   //PORTD.1 - chiroq dastlabki holatda o‘chgan  

                     //PORTD.2 - kirish porti manbaga ichki rezistor      

                     //          orqali ulangan

// IRQ, INT0  : Any change,

GICR|=(0<<INT1) | (1<<INT0) | (0<<INT2);

MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (1<<ISC00);

MCUCSR=(0<<ISC2);

GIFR=(0<<INTF1) | (1<<INTF0) | (0<<INTF2);

#asm("sei")    // uzilishlarga global ruxsat berish

 while ()

 {

     /*  tugma holati tekshirilguncha

            qurilma boshqa funksiyalarini bajarishi mumkin

        */  zahirada ancha vaqt bo‘ladi

 };

 

4. Elektronika va sxematexnika fanlari uchun turli shakldagi signallarni hosil qiluvchi generator tayyorlash vazifasi qo‘yildi. Generator bir vaqtda 3ta chiqish kanali orqali signallarni hosil qilishi kerak. Maksimal generatsiyalanadigan signal chastotasi 1Mhz. Birinchi kanalda sinusoidal funksiyaga o‘xshash bo‘lgan signallarni generatsiyalash dasturini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

5. Elektronika va sxematexnika fanlari uchun turli shakldagi signallarni hosil qiluvchi generator tayyorlash vazifasi qo‘yildi. Generator bir vaqtda 3ta chiqish kanali orqali signallarni hosil qilishi kerak. Maksimal generatsiyalanadigan signal chastotasi 1Mhz. Birinchi kanalda y=sin(x), ikkinchi kanalda y=cos(x) funksiyaga o‘xshash bo‘lgan signallarni generatsiyalash dasturini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

6. Elektronika va sxematexnika fanlari uchun turli shakldagi signallarni hosil qiluvchi generator tayyorlash vazifasi qo‘yildi. Generator bir vaqtda 3ta chiqish kanali orqali signallarni hosil qilishi kerak. Maksimal generatsiyalanadigan signal chastotasi 1Mhz. Birinchi kanalda y=sin(x), ikkinchi kanalda y=cos(x) funksiyaga o‘xshash va uchunchi kanalda to‘ldirish koeffisienti D=40% bo‘lgan impuls signallarni generatsiyalash dasturini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

7. Klimitni nazorat qilish tizimini yaratish ustida ish olib borilmoqda. Qurilma havo harorati va namligini o‘lchasi,  temperature 500C dan ko‘tarilganda yoki absolyut namlik 75% dan oshganda signal beruvchi chiroq yonishi kerak.Havo temperaturasini aniqlash uchun T-tipidagi termoparadan foydalanish zarurati tug‘ildi. Bir nechta passiv kompanentlar va mikrokontroller asosida datchikdan foydalanib havo haroratini o‘lchash sxemasi va dasturini tuzing. 

8. Klimitni nazorat qilish tizimini yaratish ustida ish olib borilmoqda. Qurilma havo harorati va namligini o‘lchasi, agar temperature 500C dan ko‘tarilganda yoki absolyut namlik 75% dan oshganda signal beruvchi chiroq yonishi kerak.Havoning nisbiy namligini aniqlash uchun sig‘imli passiv namlik datchigidan foydalanish zarurati tug‘ildi. Bir nechta passiv kompanentlar va mikrokontroller asosida datchikdan foydalanib havoning namligini o‘lchash sxemasi va dasturini tuzing.

9. Klimitni nazorat qilish tizimini yaratish ustida ish olib borilmoqda. Qurilma havo harorati va namligini o‘lchasi, agar temperature 500C dan ko‘tarilganda yoki absolyut namlik 75% dan oshganda signal beruvchi chiroq yonishi kerak.Havo temperaturasini aniqlash uchun T-tipidagi termoparadan, havoning nisbiy namligini aniqlash uchun sig‘imli passiv namlik datchigidan foydalanish zarurati tug‘ildi. Bir nechta passiv kompanentlar va mikrokontroller asosida datchikdan foydalanib havo harorati,namligini o‘lchash va signalizatsiya uchun sxema va dastur tuzing. 

Har birida 8tadan nuqtaga ega bo‘lgan segmentli indikatorlar orqali 5 ta simvolli axborotni ko‘rsatish talab etilmoqda. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida qurilma uchun dastur tuzing.

 

 

 

 

 

 

Laboratiriya mashg‘ulotlari №20, №21

Mavzu: O‘rnatilgan ma’lumot uzatish tizimini loyihalash (Interfeyslar USART va SPI)

 

Ishdan maqsad: Kompyuter SOM porti asosida Arduino ga ulangan qurilmalarni boshqarish.

 

Arduino — apparat hisoblash platformasi hisoblanib, asosiy komponetlari oddiy kiritish/chiqarish platasi va Processing/Wiring dasturiy tilni qo‘llaydigan dasturiy muhit hisoblanadi . Arduino avtonom interaktiv ob’ektlarni yaratishda to‘g‘ridan to‘g‘ri kompyuterga ulangan holda dasturlash jarayonini amalga oshirish mumkin bo‘lgan qurilma hisoblanadi (masalan, Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider). Mikrokontroller Atmega 328 arzon va qo‘llanishga qulay hisoblanadi.

Arduino — elektron konstruktor va foydalanuvchi uchun elektron qurilmalarni yaratish mumkin bo‘lgan platforma hisoblanadi. Platforma jahonda qulayligi va dasturiy tillarining oddiyligi uchun keng qo‘llaniladi. Qurilma programmatorsiz USB orqali dasturlanadi.

 Platadagi mikrokontroller Wiring dasturiy tilga asoslangan Arduino tilida dasturlanadi.

Arduino platformasi apparat qismi Arduino platformasining bir necha versiyalari mavjud bo‘lib, ulardan Leonardo AT mega 32u4 mikrokontrolleri bazasi asosida yaratilgan. Uno esa  Atmel AT mega 328 mikrokontrolleri asosida yaratilgan.

 

kit_D

 

7.1- rasm. Arduino platformasi

 Arduino platformasi versiyalari:

§  Due — yangi plata ARM mikroprotsessori asosida 32bit Cortex-M3 ARM SAM3U4E.

§  Leonardo — Arduno yangi platforma ATmega 32u4 mikrokontroller asosida .

§  Yun - yangi plata, o‘rnatilgan  WiFi ni qo‘llaydi  ATmega 32u4 and the Atheros AR9331 asosida.

§  Micro — AT mega32u4 asosidagi yangi loyiha .

§  Uno —Arduino USB ko‘p foydalaniladigan versiya. Uni o‘zida standart port USB saqlaydi. Platforma o‘z navbatida kengaytirilgan platalar va foydalanuvchi turli funksiyalari bilan to‘ldirilishi mumkin.

§  Nano — kompakt platforma hisoblanib, maket ko‘rinishida foydalaniladi. Nano kompyuterga  USB Mini-B kabeli asosida ulanadi.

arduino-mega-2560-rev3-r3-cabo-usb-cd-softwares-ebooks-13965-MLB3941043206_032013-F

PRO_4dsc-8365

 

7.2.- rasm. Arduino platasi umumiy ko‘rinishi

Kengaytirilgan platalar asosan turli qurilmalarni boshqarishda va ma’lumotlar olishda foydalaniladi:

§  Plata WiFi -  802.11 b/g  simsiz tarmoq standarti bilan ulanishda foydalaniladi.

Plata Xbee Shield - Maxstream Xbee Zigbee modullari asosida bir necha Arduino bilan 35 metr radiusdagi maydonni va 90 metr maydondan tashqari  simsiz aloqani ta’minlaydi.

§  Plata Motor Shield – doimiy tok dvigatellarini boshqarish va datchiklar holatini o‘qishda foydalaniladi.

§  Plata  Ethernet Shield – internetga ulanishni ta’minlaydi.

 

yhst-27389313707334_2252_83726335

 

8.1- rasm. Plata Ethernet Shield

  

Keltiriladigan masalalarda svetodiodlarni boshqarishda murakkab dasturlash jarayonlari orqali ko‘rish mumkin.

Ishni bajarish uchun 5 ta  svetodiod (turli rangli) va 5 rezistor (rasm 7.1).

 

 

image(2)

forLoop_bb

8.2- rasm. Arduino ga ulangan qurilmalarni boshqarish

 

Keltirilgan sxemada 6 svetodiodlar raqamli pinlarga 2-7 ulangan. Ushbu ulanish pin (digitalWrite) dastur asosida kuchlanish beriladi va tok rezistor asosida oqib o‘tib svetodiod anod (+) ga  uzatiladi. Elektrik tok svetodiod yorug‘lik energiyasiga aylanadi (fotonlar), shuning uchun katod (—) yerga (Ground) ulanishi kerak.

 

forLoop2_schem

 

8.2- rasm. Arduinoga ulangan qurilmalarni boshqarish prinsipial sxemasi.

Mavjud 6 svetodioddan, 1- chini pin №2 ga (yoki pin №4 ga), 2-chi  svetodiod pin №3 ga (yoki pin №5 ga), 3-chi pin №4 ga (yoki №6 ga), 4-chi pin №5 ga (yoki  pin №7 ga), 5-chi pin №6 ga (yoki pin №8 ga) va  6-chi svetodiod  pin №7 ga.

Qurilmani dasturiy ta’minoti Arduino IDE muhitida bajariladi va Servis menyusida  Monitor porti mavjud (Ctrl+Shift+M).

COM-port asosida ulangan Arduinoga kompyuter orqali ixtiyoriy simvollarni uzatish mumkin. Uzatish natijasida ba’zi bir harakatlarni boshqarish mumkin, masalan «1» raqami svetodiodni yoqish va «0» raqami svetodiodni o‘chirish vazifasini bajarladi.

Uzatilgan simvollar to‘plami svetodiodlarni boshqaradi.

Monitor COM-porta orqali Arduino IDE ga uzatilgan  masalan  «10110» qator  svetodiodlar  №1, 3 va 4 yoqadi va svetodiodlar №2, №5 ( pozitsiyaga nisbatan) o‘chiradi.

Dastur qismida klass Si – Serial dan foydalaniladi:

§  Serial.begin – portdan (COM-porta) foydalanishga tayyorlik;

§  Serial.print – ma’lumotlarni Arduino dan kompyuterga uzatish va Monitor portda aks ettirish;

§  Serial.read – Arduino yordamida ma’lumotlarni kompyuterdan o‘qish (masalan: «10110» qatorni o‘qish). Serial funksiyasi to‘plami Arduino bilan kompyuter orasidagi aloqachi vazifasini bajaradi.  

scr1scr2

8.3- rasm. Monitor porti

 

image(10)

 

8.4-rasm. Arduino platasiga ulanish

 

Barcha Arduino platalari hech bo‘lmaganda bitta ketma-ket portga ega port UART yoki USART. Serial ma’lumot almashish uchun raqamli k\ch portlardan

0 (RX) va 1 (TX), USB foydalaniladi.

Plata Arduino Mega o‘zida 3-ta ketma ket portlarni saqlaydi:

Serial1 port 19 (RX) va 18 (TX), Serial2 port  17 (RX) va 16 (TX), Serial3  port 15 (RX) va 14 (TX). Keltirilgan portlarni kompyuter bilan aloqa uchun foydalanishda qo‘shimcha adapterlar USB-to-serial ishlatiladi, chunki Mega platasi o‘rnatilgan tizimiga ulanmagan. Ketma-ket interfeys orqali tashqi qurilmalar bilan aloqa o‘rnatish uchun qurilmadagi TX portni tashqi qurilma RX porti bilan ulang.

 

scr3

 

8.5- rasm. Portlarni ulash jarayonlari

                                    

Nazorat savollari

 

1. Arduino muhitida qurimalar bilan ishlayotganda katod nimaga ulanishi kerak?

2. Serial.begin  buyrug‘i nima vazifa bajaradi?

3. Serial.print  buyrug‘i nima vazifa bajaradi?

4. Serial.read   buyrug‘i nima vazifa bajaradi?

5.Svetodiodlarni nimalar boshqaradi?

 

Topshiriqlar

 

1. Haroratni monitoring qilish uchun kun davomida termodatchikdan 24 marotaba ma’lumot qabul qilib oldindi va mikrokontroller xotirasida massiv shaklida saqlanmoqda. Berilgan ma’lumotlarni haroratning kamayish tartibida sortirovkalab boshqa massivga saqlovchi dastur fragmentini tuzing.

2. Haroratni monitoring qilish uchun kun davomida termodatchikdan 24 marotaba ma’lumot qabul qilib oldindi va mikrokontroller xotirasida massiv shaklida saqlanmoqda. Ma’lumotlar havo harorati va qabul qilingan vaqt (soat) dan iborat. Berilgan ma’lumotlarni haroratning oshishi tartibida sortirovkalab boshqa massivga saqlovchi dastur fragmentini tuzing.

3. Haroratni monitoring qilish uchun kun davomida termodatchikdan 24 marotaba ma’lumot qabul qilib oldindi va mikrokontroller xotirasida massiv shaklida saqlanmoqda. Ma’lumotlar havo harorati va qabul qilingan vaqt (soat:min:sek) dan iborat. Berilgan ma’lumotlarni haroratning oshishi tartibida sortirovkalab boshqa massivga saqlovchi dastur fragmentini tuzing.

4. Ilmiy-taqdiqot laboratoriyasidagi maxsus kabinada turli gazlardan iborat muhit hosil qilingan. Tarkibini barqaror saqlab turish maqsadida o‘rtanilgan tizim ishlab chiqish zarur. Kabina ichida elektron qurilmalardan foydalanish imkoni mavjud emas. Kabinaga kirish eshigi ochilib 5 sekund ichida yopilmasa gazlar tarkibi o‘zgarishi ni hisobga olib belgilangan vaqtdan oshganda signalizatsiya ishga tushishi zarur bo‘lgan dasturni bosh siklda tuzing.

5. Ilmiy-taqdiqot laboratoriyasidagi maxsus kabinada turli gazlardan iborat muhit hosil qilingan. Tarkibini barqaror saqlab turish maqsadida o‘rtanilgan tizim ishlab chiqish zarur. Kabina ichida elektron qurilmalardan foydalanish imkoni mavjud emas.  Kabinaga kirish eshigi ochilib 5 sekund ichida yopilmasa gazlar tarkibi o‘zgarishi ni hisobga olib belgilangan vaqtdan oshganda signalizatsiya ishga tushishi zarur bo‘lgan dasturni taymer asosida tuzing.

6. Ilmiy-taqdiqot laboratoriyasidagi maxsus kabinada turli gazlardan iborat muhit hosil qilingan. Tarkibini barqaror saqlab turish maqsadida o‘rtanilgan tizim ishlab chiqish zarur. Kabina ichida elektron qurilmalardan foydalanish imkoni mavjud emas.  Kabinaga kirish eshigi ochilib 5 sekund ichida yopilmasa gazlar tarkibi o‘zgarishi ni hisobga olib belgilangan vaqtdan oshganda signalizatsiya ishga tushishi zarur bo‘lgan dasturni tashqi uzilishlar (external IRQ) asosida tuzing.

7. Aqlli ventilyator loyihasini amalga oshirish uchun maket tayyorlanmoqda. Kichiq quvvatli elektromatorni turli tezlikda boshqarish dasturini bosh siklda AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

8. Aqlli ventilyator loyihasini amalga oshirish uchun maket tayyorlanmoqda.Kichiq quvvatli elektromatorni turli tezlikda boshqarish dasturini taymer yordamida AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

9. Aqlli ventilyator loyihasini amalga oshirish uchun maket tayyorlanmoqda. Qurilma DS18b20 termodatchigi va kichiq quvvatli elektromatordan iborat. Harorat 250C dan 350C  gacha o‘zgarganda elektromator aylanish tezligini 50% dan 100% gacha o‘zgartiradigan  dasturini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

10. Signalizatsiya tizimini ishlab chiqarish masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra maxsus xona eshigiga o‘rnatiladigan signalizatsion qurilma eshik ochilgach o‘rnatilgan vaqtdan oshib ketganda yorug‘lik indikatsiyasini amalga oshirish kerak. Eshik ochilib yopilishini aniqlash maqsadida gerkondan foydalanilmoqda. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur tuzing.

11. Signalizatsiya tizimini ishlab chiqarish masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra maxsus xona eshigiga o‘rnatiladigan signalizatsion qurilma eshik ochilgach o‘rnatilgan vaqtdan oshib ketganda yorug‘lik va tovush indikatsiyasini amalga oshirish kerak. Eshik ochilib yopilishini aniqlash maqsadida gerkondan foydalanilmoqda. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur tuzing.

12. Signalizatsiya tizimini ishlab chiqarish masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra maxsus xona eshigiga o‘rnatiladigan signalizatsion qurilma eshik ochilgach o‘rnatilgan vaqtdan oshib ketganda yorug‘lik va tovush indikatsiyasini amalga oshirish kerak. Eshik ochilib yopilishini aniqlash maqsadida gerkondan foydalanilmoqda. Signalizatsiya ishga tushish vaqti potonsiometr yordamida o‘rnatiladi. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur tuzing.

13. Kichik ilmiy laboratoriya uchun magnit maydon kuchlanganligini aniqlovchi katta aniqlikka ega bo‘lmagan qurilma tayyorlashga ehtiyoj tug‘ildi. Buning uchun olimlar bir qancha gerkonlardan foydalanishni maqul ko‘rishdi. Ushbu qurilmaning ishlash algoritmini tuzing va dastur fragmentini yozing.

14. Kichik ilmiy laboratoriya uchun magnit maydon kuchlanganligini aniqlovchi katta aniqlikka ega bo‘lmagan qurilma tayyorlashga ehtiyoj tug‘ildi. Buning uchun olimlar bir qancha gerkonlardan foydalanishni maqul ko‘rishdi. Olingan natijalarni yorug‘lik diodlaridan iborat bo‘lgan lineyka asosida tasvirlashmoqchi. Ushbu qurilmaning ishlash algoritmini tuzing va dastur fragmentini yozing.

15. Kichik ilmiy laboratoriya uchun magnit maydon kuchlanganligini aniqlovchi katta aniqlikka ega bo‘lmagan qurilma tayyorlashga ehtiyoj tug‘ildi. Buning uchun olimlar bir qancha gerkonlardan foydalanishni maqul ko‘rishdi. Olingan natijalarni yorug‘lik diodlaridan iborat bo‘lgan lineyka asosida tasvirlab, UASRT orqali kompyuterga uzatishmoqchi. Ushbu qurilmaning ishlash algoritmini tuzing va dastur fragmentini yozing.

16. Magnit maydon kuchlanganligi asosida ishlovchi gerkon yordamida maxsus yashik ochilganligi yoki yopiq ekanligini aniqlovchi dastur fragmentini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

17. Magnit maydon kuchlanganligi asosida ishlovchi gerkon yordamida maxsus yashik ochilganligi yoki yopiq ekanligini aniqlovchi va bunga mos ravishda yorug‘lik indikatsiyalarini namoyon qiluvchi dastur fragmentini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

18. Magnit maydon kuchlanganligi asosida ishlovchi gerkon yordamida maxsus yashik ochilganligi yoki yopiq ekanligini aniqlovchi va bunga mos ravishda yorug‘lik va tovush indikatsiyalarini namoyon qiluvchi dastur fragmentini AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida tuzing.

19. Aqlli signalizatsiya loyihasida ishga tushish vaqtini yorug‘lik diodlarida vizual tasvirlash masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra signalizatsiya hisob vaqti boshlanib toki ishga tushguncha yorug‘lik diodlari o‘z rangini qoradan oqqacha asta sekinlik bilan o‘zgartirishi kerak. Buning uchun RGB yorug‘lik diodlaridan foydalaniladi. Ishga tushish vaqti dasturlash jarayonida o‘rnatiladi va qurilma ish davomida o‘zgarmay qoladi. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur fragmentini tuzing.

20. Aqlli signalizatsiya loyihasida ishga tushish vaqtini yorug‘lik diodlarida vizual tasvirlash masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra signalizatsiya hisob vaqti boshlanib toki ishga tushguncha yorug‘lik diodlari o‘z rangini qoradan oqqacha asta sekinlik bilan o‘zgartirishi kerak. Buning uchun RGB yorug‘lik diodlaridan foydalaniladi. Ishga tushish vaqti qurilma ish davomida o‘zgarishi mumkin. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur fragmentini tuzing.

21. Aqlli signalizatsiya loyihasida ishga tushish vaqtini yorug‘lik diodlarida vizual tasvirlash masalasi qo‘yildi. Unga ko‘ra signalizatsiya hisob vaqti boshlanib toki ishga tushguncha yorug‘lik diodlari o‘z rangini dastlab qoradan oqqacha, so‘ng sariqqa, keyin qizilga asta sekinlik bilan o‘zgartirishi kerak. Buning uchun RGB yorug‘lik diodlaridan foydalaniladi. Ishga tushish vaqti qurilma ish davomida o‘zgarishi mumkin. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur fragmentini tuzing.

22. Aqlli klavyatura loyihasi uchun maxsus buyruqlarni kompyuterga uzatuvchi tugmalardan foydalanish ko‘zda tutilmoqda. Bunda bir tugma bosilganda “a” dastur, ikkinchi tugma bosilganda “b” dastur ishga tushishi kerak. AVR ATmega oilasiga mansub bo‘lgan mikrokontroller asosida dastur fragmentini tuzing.

 

 

GLOSSARIY

 

ALU (Arithmetic Logic Unit)- Arifmetik mantiqiy qurilma

APS (Application Program Section)- Amaliy dasturlash bo‘limi

ASSR (Asynchronous Mode Status Register)-  Taymer asinxron rejimi

CISC (Complicated Instruction Set)- Rivojlangan arxitektura buyruglar tizimi

CLR (Clear)- Tozalash

DDRA (Data Direction Register)- Port А yo‘naltiruvchi registr

DDRB (Data Direction Register)- Port В yo‘naltiruvchi registr

DDRC (Data Direction Register)- Port С yo‘naltiruvchi registr

DDRD (Data Direction Register)- Port D yo‘naltiruvchi registr

EEARH (EEPROM Address Register) -  EEPROM adres registry katta bayt

EEARL EEPROM (Address Register)  - EEPROM  adres registry kichik bayt

EECR EEPROM (Control Register)  EEPROM  boshqaruv registri

EEDR EEPROM (Data Register)-   EEPROM ma’lumot registri

EEPROM (Electrically EPROM)-  Elektr o‘chirishli xotira

EPROM (Erasable Programmable ROM )- Qayta dasturlanuvchi xotira

FB (Fusebit )- Bit-predoxranitel

Flash (Flash memory)- Flesh xotira

GIFR (General Interrupt Flag Register)- uzilishlar bayroq registri

GIMSK (General Interrupt Mask Register)-Uzilishlar niqob registri

GPR (General Purpose Registers)-Umumiy foydalanuvchi registr

IN (Input)- Kirish

INC (Increment)- 1 ga oshirish

IOR (Input Output Registers)- Kiritish chiqarish registri

IR (Instruction register)- Prosessor yadrosi qo‘llanmasi registri

LB (Lockbit)- Blokirovka biti

MCU (Microprocessor Core Unit)- Prosessorli yadro

MCUCR MCU (general Control Register)- Prosessorli yadro umumiy boshqaruv registri

MCUSR MCU( general Status Register)- Prosessorli yadro umumiy status registri

MISO (Master In Slave Out)-  Boshqaruv kirishli- yordamchi chiqish  SPI interfeysi

MOSI (Master Out Slave In)-  Boshqaruv hiqish - yordamchi c kirishli SPI

ОС (Output Compare)- Chiqish solishtirgichi

OSCCAL (Oscillator Calibration Register)- Kalibrovka registry rezonatori

 PINA (Input Pins, Port А)-  А  port kirish registri 

PINB (Input Pins, Port В)- B port kirish registri 

PINC (Input Pins, Port С)-   С port kirish registri 

PIND ( Input Pins, Port D)-  D port kirish registri 

POR (Power-on Reset) – Manba Yo‘qligida qayta yuklash

PORTA (Data Register, Port А) -  А port ma’lumot registri

PORTB (Data Register, Port В)-  В port ma’lumot registri

PORTC( Data Register, Port С)-  С port ma’lumot registri

PORTD (Data Register, Port D)-  D port ma’lumot registri

RET (Return)- Qaytish

RISC (Reduced Instruction Set Computer)- Qisqartirilgan komandalar tizimi

 ROM (Read Only Memory)- Doimiy xotira

SP (StackPointer)- Stek ko‘rsatkichi

SPH (Stack Pointer High)- Katta bayt,stek ko‘rsatkichi

SPI (Serial Peripheral Interface)- Ketma ket periferiya interfeysi

SPL (Stack Pointer Low)- Kichik bayt,stek ko‘rsatkichi

SRAM (Static Random Access Memory)- Statik operativ xotira

SREG (Status register)- Xolatlar registri

TCNT1H (Timer/Counterl High-byte)- Taymer/hisoblagich 1, kata bayt

TCNT1L (Timer/Counterl Low-byte)-  Taymer/hisoblagich 1, kichik bayt

TIFR (Timer/Counter Interrupt Flag)-  Uzilishlarni tashkil qilish taymer hisoblagichi

UART (Universal Asynchronous Receiver)- Universal qabul qilib uzatgich 

 WDT (Watchdog Timer)- Qo‘riqchi taymer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Foydalanilgan adabiyotlar

 

1.

O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining "O‘zbekiston Respublikasini yanada rivojlantirish bo‘yicha harakatlar strategiyasi to‘g‘risida"gi farmoni. (2017-yil 7-fevral, PF-4947-son).

2.

O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining "Oliy ta’lim tizimini yanada rivojlantirish chora-tadbirlari to‘g‘risida"gi qarori (2017 yil 20 aprel, PQ-2909-son).

3.

O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining "Oliy ma’lumotli mutaxassislar tayyorlash sifatini oshirishda iqtisodiyot sohalari va tarmoqlarining ishtirokini yanada kengaytirish chora-tadbirlari to‘g‘risida"gi qarori (2017 yil 27 iyul, PQ-3151-son).

4.

Yunusov J.Yu., Abasxanova X.Yu. Raqamli qurilmalar va mikroprosessor tizimlari .O‘quv qo‘llanma. Itisod , Toshkent 2010yil, .-256 b.

5.

Abasxanova X.Yu., Amirsaidov U.B. Mikroprotsessorlar. Oliy o‘quv yurtlari uchun o‘quv qo‘llanma. Toshkent 2017 yil. -350 b.

6.

М.Б.ЛебедовCodeVisionAVR Пособие для начинающих .М-Додека-XXI.2010. -592 с.

7.

Ю.В. Новиков. Основы микропроцессорной техники. Учебное пособие. Москва:  ИНТУИТ, 2012. - 357 с.

8.

Жмакин А.П. Архитектура ЭВМ.-СПб.: БХВ-Петербург, 2014. -320 с.

9.

Преснухин Л.Н. Микропроцессоры: В 3 кн. Кн. 2: Средства сопряжения. Контролирующие и управляющие системы: Учеб.для техн. Вузов /В.Д. Вернер, Н.В. Воробев, А.В. Горячев и др.; Под ред. Л.Н. Преснухина. - Мн.: Выш.шк., 2017.-303 с

10.

Зарубин А.А. Микропроцессорное программное управления. Архитектура IXA. Методические рекомендации к практическим занятиям. СПбГУТ.- СПб, 2004.

11.

Белов А.В. Создаем устройства на микроконтроллерах.- СПб.: Наука и техника, 2007.- 304 с

12.

Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих.- М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007.- 240 с

13.

Василев А.Е. Микроконтроллеры. Разработка встраиваемых приложений: Учеб. Пособие. СПб: СПбГПУ, 2003.- 210 с.

14.

Ramesh Chopra "Microcontroller Based Projects" EFY Enterprises Pvt Ltd. 2010

15.

Ю.Ревич. Практическое программирование микроконтроллеров AtmelAVR на языке ассемблера

16.

Брей.Б. Применение микроконтроллеров PIC18. Архитектура, программирование и построение интерфейсов с применением С и ассемблера.Пер.с англ.-К: "МК пресс",Спб Корона-Век .2008г. -576 с.

17.

А.А. Зубарев. Ассемблер для микроконтроллеров AVR.Учебное пособие.-Омск: Изд-воСибАДИ, 2007. - 112 с.

18.

А.В.Евстифеев. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny М-Додека-XXI.2008/-560c.

19.

М.С.Голубцов. Микроконтроллеры AVR:от простого к сложному.М.:Солон-Пресс 2017.-288 с.

20.

А.В.Евстифеев. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny М-Додека-XXI.2018. -560 c.

21.

Б.Брей. Применение микроконтроллеров PIC. Архитектура,программирование и построение интерфейсов с применением С и ассемблера .Пер с англис.МК:.Пресс., СпбКОРОНА ВЕК 2008.-576 с.

 

Axborot resurs manbalari

http://www.elkutubhona.narod.uz

http://ziyonet.uz

    http://www.intuit.ru/studies/courses/3/3/info

 

MUNDARIJA

 

KIRISH...................................................................................................

3

1.

Mikrokontrollerlarni tashkillashtirish

5

 

1.1

Mikrokontroller arxitekturasi ..............................................

5

 

1.2

Mikrokontroller protsessorli yadrosi...................................

7

 

1.3

Mikrokontroller buyruq tizimining xususiyatlari................

13

 

1.4

Mikrokontrollerlarda  xotirani tashkil etilishi va u bilan ishlash...................................................................................

25

 

1.4.1

Mikrokontroller dasturiy xotirasi.........................................

27

 

1.4.2

Mikrokontroller ma’lumot xotirasi......................................

29

 

1.5

Mikrokontroller registrlari...................................................

29

2.

Mikrokontrollerlarni tashqi muhit bilan aloqasini tashkillashtirish

30

 

2.1.

Mikrokontrollerlarda axborot kiritish-chiqarish portlarini tashkillashtirish va strukturasi............................................

30

 

2.2.

Taymer-hisoblagichlar..........................................................

33

 

2.3.

Jarayonlarga ishlov berish bloklari.....................................

35

 

2.4.

Uzilishli hodisalarga xizmat ko‘rsatish bloklari.................

36

3.

Bir kristalli mikrokontrollerlar

38

 

3.1.

PIC mikrokontrollerlari tarkibi, parametrlari va tashkillashtirish xususiyatlari..............................................

38

 

3.2.

PIC mikrokontrollerlari apparat vositalarining  strukturasi va imkoniyatlari....................................................................

42

 

3.3.

PIC mikrokontrollerlari buyruqlar tizimi va maxsus funksiyalari...........................................................................

44

 

3.4.

AVR mikrokontrollerlari tarkibi, parametrlari va tashkillashtirish xususiyatlari..............................................

55

 

3.5.

ATMega128 mikrokontrollerining strukturasi va imkoniyatlari.........................................................................

61

 

3.6

Mikrokontrollerlar asosidagi tizimlarning imkoniyatlarini kengaytirish va sifatini oshirish uchun maxsus funksiyalar..............................................................................................

63

4.

Mikrokontrollerlarlar asosida qurilmalarini loyihalashtirish

67

 

4.1.

Mikrokontrollerlarning dasturiy ta’minotini yaratish va apparat ta’minoti bilan integrasiyalash................................

67

 

4.2.

BASCOM-AVR dasturiy muxitida loyixalashtirish............

69

 

4.3.

ATMEL STUDIO 6  dasturiy muxitida loyixalashtirish......

77

 

4.4.

Fritzing dasturiy vositalarida sozlash..................................

83

 

4.5.

AVRDUDE  dasturiy vositalarida sozlash...........................

87

 

4.6.

Code Vision AVR muxiti va uning imkoniyatlari...............

89

 

4.7.

Arduino imkoniyatlari..........................................................

95

 

BOBLAR BO‘YICHA NAZORAT TESTLARI...............................

 

5.

Laboratoriya mashg‘ulotlari bo‘yicha ko‘rsatma va tavsiyalar

127

 

GLOSSARIY....................................................................................

212

       FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR...........................................

214

       MUNDARIJA..................................................................................

216

 

 

 

 

 

 

X.YU.ABASXONOVA,

M.B. MirzaYeva,

S.S. Parsiyev

 

 

mikroprotsessor

 

(O‘quv qo‘llanma)

 

 

Toshkent – «NIHOL PRINT» OK – 2021

 

 

                                      Muharrir:      A.Tog‘ayev

                              Tex. muharrir:      F.Tog‘ayeva

                                     Musavvir:      B.Esanov

                                   Musahhiha:      O.Muxammadiyeva

                                Kompyuterda

                                 sahifalovchi:      G.Tog‘ayeva

 

 

№ 7439-765f-47f1-7ea1-a683-4648-1314.

Bosishga ruxsat etildi:     . Bichimi 60х841 /16. 

Shartli bosma tabogʻi 12,75. Nashr bosma tabogʻi 12,5.

Adadi 100. Buyurtma №  64.

 

«Nihol print» Ok da chop etildi.

Toshkent sh., M. Ashrafiy ko‘chasi, 99/101.