Inhoud. 1 De Microcontroller 1. 2 De taal C Declaraties Functies In- en uitvoer Voorwaardelijke opdrachten 41

Transcriptie

1 Inhoud 1 De Microcontroller Embedded Systemen De architectuur van de microprocessor en de microcontroller Geheugens en geheugenstructuur Harvard-architectuur RISC en CISC De keuze voor een microcontroller De taal C Hello World Het compilatietraject Compilers Declaraties 19 4 Functies Formele en actuele parameters De scope van functies en variabelen Call by reference In- en uitvoer Geformatteerde in- en uitvoer Ongeformatteerde in- en uitvoer Argumenten doorgeven aan een programma Voorwaardelijke opdrachten Het if-statement: de if-vorm De bloktoewijzing Het if-statement: de if-else vorm Het nesten van if-statements Het if-statement: de if-else-if vorm Het switch-statement De conditionele operator

2 vi 7 Herhalingsopdrachten De for-lus De komma-operator De while-lus De do-while-lus of do-lus Het break-statement en het continue-statement Structuur en Opmaak Commentaar Opmaak Naamgeving Datatypen en Operatoren Gehele getallen Typecasting bij gehele getallen Gebroken getallen Typecasting bij gebroken getallen Constanten bij gebroken getallen Hexadecimaal, octaal en binair Rekenkundige operatoren Boolean De relationele bewerkingen Logische operatoren Bitbewerkingen Verkorte schrijfwijze bij toekenningen Bewerkingsvolgorde operatoren De ATmega De opbouw van de ATmega De geheugenorganisatie bij de ATmega De systeemklok en klokopties Het programmeren van de ATmega De ontwikkelomgeving voor de ATmega Led Blink De schakeling voor Led Blink De software voor Led Blink Led Blink met _delay_loop Led Blink met _delay_ms Aansturing leds Een led-array of dotmatrix Cijfers afbeelden op een dotmatrix Cijfers afbeelden op een dotmatrix met interrupt en timer Cijfers afbeelden op een dotmatrix met de gegevens in flash Een 4-digit 7-segmentdisplay aansturen In- en uitlezen van informatie vanaf verschillende poorten

3 vii 12 Interrupts Het interruptmechanisme De schakeling voor de demonstratie van externe interrupt De software voor de externe interrupt De software voor interrupt 0 met bitnotatie Bitbewerkingen voor set, clear, toggle en test Contactdender Hardwarematige antidendermaatregelen Softwarematige antidendermaatregelen Het uitlezen van acht drukknoppen met polling Het uitlezen van acht knoppen met externe interrupt Timers Timer De schakeling voor het testen van de timer/counter Berekening parameters voor exacte tijdvertraging Software voor testen timer Real time clock met timer Een antidenderalgoritme met timer Arrays De getallen van Fibonacci en de Gulden Snede Berekenen getallen van Fibonacci en de Gulden Snede Declaraties van arrays Toewijzingen bij arrays Lezen buiten het bereik van een array Schrijven buiten het bereik van een array Meerdimensionale arrays De declaratie van een multidimensionaal array Toewijzingen bij een multidimensionaal array De driehoek van Pascal Berekening driehoek van Pascal en getallen van Fibonacci Pointers Declaraties van pointers Toewijzingen met pointers Rekenen met pointers Fouten met pointers Getallen van Fibonacci en Gulden Snede met pointers Toepassingen pointers Voorbeelden met pointers Strings Declaratie van en toekenningen aan strings Op veilige wijze strings gebruiken Stringfuncties Array van strings

4 viii 17 Advanced C Lezen en schrijven naar bestanden Recursie Datastructuren Analog-to-Digital Converter Analoog-digitaalconversie De ADC van de ATmega Toepassing single conversion mode zonder interrupt Toepassing single conversion mode met interrupt Toepassing automatic trigger mode met timer Toepassing met free running mode Liquid Crystal Display Het karaktergeoriënteerde display op basis van HD Toepassing LCD in 8-bit mode en met tijdvertraging Toepassing met bewegende tekst Toepassing in de 4-bits mode en met de busy flag Toepassing met de bibliotheek van Peter Fleury Geformatteerd afdrukken op een LCD Het weergeven van gebroken getallen op een LCD UART Opbouw USART en instellen baud rate Instelling protocol Ontvangen en verzenden van data Het versturen van karakters via de UART Het ontvangen, converteren en versturen van karakters Toepassing met gebruik van een interrupt Het gebruik van een circulaire buffer Circulaire buffers bij de communicatie met een UART De UART-bibliotheek van Peter Fleury Het creëren van een stream voor printf en scanf EEPROM en seriële communicatie EEPROM van de ATmega SPI I 2 C Pulsbreedtemodulatie De timers van de ATmega De beschrijving van de modi van timers Fast-PWM: een regeling voor intensiteit led Phase-correct-PWM: een robotwagen met DC-motoren Phase-and-frequentie-correct-PWM: aansturing servomotor CTC-modus: het afspelen van muziek

5 ix 23 Nog meer ATmega Analoge comparator Input capture De slaapstanden De mogelijkheden om de ATmega32 te herstarten Watchdog Brownoutdetectie Bijlagen A RS B JTAG 329 C Digital-to-Analog Converter 333 C.1 Een 4-bits DAC op basis van gewogen sommatie C.2 Een 4-bits DAC op basis van een laddernetwerk C.3 Een n-bits DAC op basis van een laddernetwerk C.4 Uitleg laddernetwerk D CMOS 337 D.1 De MOS-transistor als schakelaar D.2 De CMOS-inverter D.3 CMOS-logica D.4 De D-latch D.5 De D-flipflop D.6 De tristatebuffer en de tristate-inverter D.7 De transmissiepoort D.8 De pulluptransistor en de pulldowntransistor D.9 De schmitttrigger E RTTTL 351 E.1 Specificatie RTTTL E.2 Bibliotheekroutines voor het lezen van RTTTL E.3 Een pc-applicatie met RTTTL-bibliotheek F Headerbestanden 361 G Timer instellingen PWM 369 G.1 De bits uit register TCCR0 van timer G.2 De bits uit de registers TCCR1A en TCCR1B van timer G.3 De bits uit register TCCR2 van timer

6 x H Compilers voor AVR 373 H.1 C bij andere compilers voor AVR H.2 Verouderde notatie bij GNU C-compiler I Make 377 I.1 De Makefile I.2 De Makefile bij AVRstudio J ASCII 383 Index 385