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Software e hardware dei microcontroller
materiale tratto da lezioni e dispense del prof. Conti

Per ogni categoria di controller è riportato un file di descrizione sommaria con le indicazioni sul modo di reperire i programmi e gli strumenti per lo sviluppo, con semplici routines di esempio precedute da una breve spiegazione; il nome del file è indicativo della funzione svolta. Vengono inoltre riportati esempi di circuiti applicativi collaudati con i programmi di gestione, schemi elettrici e disegni del circuito stampato (quando quest'ultimo manca è perché è andato perduto il file o è stato modificato, ma il suo circuito elettrico sicuramente ha superato i collaudi, perciò vi potete fidare).

microcontroller della famiglia 8051

Didattica
contiene i files che uso per le mie lezioni. I testi non sono esaustivi, ad esempio salto gli argomenti che vengono trattati nelle lezioni di Elettronica Digitale e di Telecomunicazioni.

Hardware
schemi elementari per creare circuiti più complessi (i files con estensione SCH sono fatti in ORCAD sotto DOS, quelli con estensione DSN in ORCAD sotto Windows)

- schema di espansione degli interrupt 1
- schema di espansione degli interrupt 2
- misura di impulsi 1
- misura di impulsi 2
- trasmissione dati
- schemi per tema esame 1997 (file .ZIP)

Routines
files sorgente, di estensione ASM, di vario tipo. Il nome del file descrive la funzione svolta, es: sot2o2bp.asm sottrae 2 operandi di 2 bytes ciascuno, positivi. N.B. altre routines si trovano nei files della cartella Lezioni (vedi roututil.doc e altri).

descrizione delle operazioni svolte dalle routines
file .ZIP con le routines descritte nel file .DOC

Testi
testi che distribuisco agli allievi per le spiegazioni, ed è suddivisa nelle sezioni Esercizi, Lezioni, Cronotermostato.

Esercizi (file.ZIP)

Lezioni (file .ZIP) contiene i files con le spiegazioni. Per un autodidatta interessato a studiare l'argomento suggerisco prima di tentare di risolvere gli esercizi del file ESERCIZ1.DOC (risolti nel file SOLESER1.DOC), se non ne è capace di studiarsi la codifica dei dati su un libro di elettronica digitale. Quindi lo studente si procuri sul WEB i data-sheet dei processori di architettura 8051, infine legga i seguenti files della cartella LEZIONI nella sequenza indicata:
1. STRUTMIC.DOC struttura di un microprocessore con architettura di Von Neumann;
2. FUNZPRO1.DOC funzionamento di un µP;
3. CIRTIP_2.DOC circuiti tipici;
4. ESPAN.DOC espansione degli interrupt;
5. METINDIR.DOC metodi di indirizzamento;
6. SET_IST.DOC set di istruzioni del processore 8051 e derivati;
7. GENPROG.DOC generalità sulla programmazione a basso livello;
8. ROUTUTIL.DOC routines di utilità;
9. CONUNMIS.DOC conversione delle unità di misura mediante le routines di utilità;
10. ESAMTIM1.DOC uso dei timer dell'8751 per i temi d'esame (ad esso fanno riferimento i files DURIMP1.ASM e MIS_TEM2.SCH);
11. INTORBCD.DOC gestione logica dell'interrupt di un timer per realizzare un orologio;
12. TRASDATI.DOC trasmissione seriale di dati mediante µP;
13. TRASDAT1.DOC progetto di un sistema di trasmissione dati;
14. MODBB_HD.DOC uso di un modem banda base: correlazione dei circuiti di interfaccia;
15. Volendo si può dare uno sguardo ai files ESAM92**.DOC correzione del tema d'esame del 1992.

Cronotermostato (file .ZIP) contiene un esempio di come si imposta un diagramma di flusso di un tipico sistema di controllo di un cronotermostato che controlla il riscaldamento di un appartamento programmato con una tabella di più orari di accensione, spegnimento e temperature desiderate.

Esame 2001 (file .ZIP)

Mappa delle locazioni di memoria dell'8051 (file .XLS) contiene il file PIANLOC1.XLS, pianta delle locazioni della RAM di un 8751 utile per segnare i nomi simbolici delle variabili (es.: per fare un orologio servono 5 locazioni di nome "ora","min","sec","contatoreH","contatoreL"). Serve nel controllo del funzionamento in simulazione SW.

Progetti
Contiene alcuni circuiti realizzati dagli allievi e qualche prototipo realizzato dagli insegnanti. Sono lavori che sono stati collaudati, se manca il disegno del circuito stampato è perché e andato perduto o perché aveva dei difetti da correggere nella realizzazione, ma gli schemi elettrici forniti sono validi e collaudati, così come i programmi di gestione.

Braccio meccanico contiene il progetto di un controllore di un braccio meccanico mosso da 6 motori passo-passo unipolari. Progetto HW coordinato dal prof. Garro, studio SW prof. Conti, realizzazione degli allievi LA MONACA, MERCANTILI, BIANCHINI, COLLIA. (N.B. il vecchio produttore del braccio non esiste più, non scriveteci per chiederlo).

teoria braccio (file .DOC)
manuale utente (file .RTF)
disegni (file .ZIP)
foto (file .ZIP)

vers3 (file .ZIP) contiene i programmi del PC (R1G5.EXE e R1G5.BAS) e quelli del controller del braccio (rob1c2mb.asm) per il collaudo
lavori (file .ZIP) contiene i files di vari tipi di lavoro, programmati in precedenza, che può fare il braccio meccanico

Cronotermostato Le spiegazioni sull'uso e il funzionamento del cronotermostato sono contenute all'inizio del file SISTOP41.ASM. Si noti che il diagramma di flusso di questo programma è simile, ma non uguale, a quello dato nei files contenuti nel link Cronotermostato sopra riportato nella sezione Didattica.

files di lavoro (.ZIP)

Motherboard Scheda di base usata per i collaudi SW e HW di Laboratorio di Sistemi. Porta 4 slot di espansione in cui inserire dei circuiti di input output, un connettore per tastiera, uno per display LCD, uno per collegarsi alla porta seriale di un PC.

spiegazioni (file .DOC)
files di lavoro (.ZIP)
esempi applicativi (file .ZIP) esempi di circuiti applicabili agli slot della mother board, in particolare 24SW8LED è usata per collaudare dei progetti di controlli industriali mediante reti ladder implementate con linguaggio a basso livello.

OroCalen Schemi e programma di gestione dell'orologio che sta sopra il centralino telefonico del nostro Istituto. Studio HW coordinato dal prof. Gennaro, studio SW prof. Conti, realizzazione dell'allievo Sandro Luini. Nella sottocartella TELECOMANDO si trovano i files del telecomando usato per regolare ora e data dell'orologio (HW e SW prof. Conti).

funzionamento interfacce (file .DOC)
note sul funzionamento (file .DOC)
software dell'orologio (file .ZIP)
hardware dell'orologio (file .ZIP)
software del telecomando (file .ZIP)
hardware del telecomando (file .ZIP)

Strumenti (in finestra DOS)
Contiene i files di un assemblatore e di un simulatore. L'assemblatore serve per convertire un programma sorgente in uno in linguaggio macchina. Il sorgente dev'essere scritto con un editor qualunque e salvato in ASCII puro. Il simulatore serve a verificare su PC che il programma scritto non contenga incongruenze.
Il WEB è pieno di siti che offrono SW trial o freeware che girano sotto Windows (ad esempio www.8052.com). Per i novizi segnalo che l'insieme di editor, assemblatore e simulatore formano il cosiddetto IDE (Integrated Developpement Environment), se lo trovate scaricatelo. Per la programmazione casalinga di questi processori ho intenzione di sperimentare il programmatore per la porta parallela Funprog con il freeware ICPROG e i processori della ATMEL. Vi segnalerò gli sviluppi. Le ultime versioni di questo µP sono programmabili senza toglierli dal circuito (ISP), si trovano progetti interessanti sul WEB a questo scopo, vedi il sito todor.topalov.com.

CYS.EXE; assembler, segnala gli errori formali e crea il file .HEX
SIM:EXE; software di simulazione per l'8051

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