Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью получения знаний, опыта и навыков работы с микроконтроллером и разносторонней периферией. Во время выполнения лабораторно-практических работ студенты изучают российские микроконтроллеры компании Миландр, знакомятся с их функционалом и возможностями. Используя периферийные устройства ввода-вывода, встроенные в модуль, изучается взаимодействие микроконтроллера с данной периферией, используя различные интерфейсы и протоколы взаимодействия. Лабораторные работы могут быть проведены по следующим дисциплинам: «Микропроцессорные системы», «Встраиваемые системы», «Архитектура ЭВМ». При выполнении лабораторных работ студенты пишут программы для микроконтроллера, чем повышают свои знания в программировании на языках C, С++ и Assembler.
Микроконтроллер 1986ВЕ92 отечественной разработки и может заменить микроконтроллеры семейства STM. Данные микроконтроллеры построены на базе ядра ARM Cortex-M3.
Состав стенда.
Базовая комплектация:
- Модуль «Микроконтроллер миландр К1986ВЕ92» (1 шт.)
- Соединительные, приборные провода (30 шт.)
- Кабель USB 2.0 AM/BM (1 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 комплект).
Функциональность стенда и его структура.
Стенд выполнен в виде компактного модуля, включающий в себя микроконтроллер и основной набор периферийных устройств, а также встроенный программатор-отладчик для данного микроконтроллера. Это позволяет довольно подробно изучить микроконтроллеры, но в тоже время компактно разместить оборудование на рабочем месте. Лицевая панель располагается под углом, что улучшает зрительное восприятие собранного устройства на базе стенда.
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить микроконтроллеры и их работу с периферийными устройствами, как в теории, так и на практике, а также помогут с легкостью разобраться в работе стенда. В теоретическом руководстве даётся описание основных моментов программирования микроконтроллера, рассматриваются различные интерфейсы и протоколы, а также принципы работы периферийных устройств. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала, – студенты пишут программы для микроконтроллера К1986ВЕ92 и организовывают его работу с различной периферией.
Модуль «Микроконтроллер Миландр К1986ВЕ92».
Модуль позволяет изучить микроконтроллер серии К1986ВЕ92 в связке с периферийными устройствами, изучить различные интерфейсы, такие как SPI, UART. На базе данного модуля можно получить законченное устройство и использовать его при написании курсовых работ. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Микроконтроллер К1986ВЕ92 (1 шт.)
- Программатор/отладчик (1 шт.)
- Жидкокристаллический цифробуквенный дисплей (1 шт.)
- Семисегментный дисплей (1 шт.)
- Потенциометр (1 шт.)
- Генераторы логических уровней (3 шт.)
- Модуль беспроводной связи (1шт.)
Клеммы модуля могут быть соединены между собой в произвольном порядке, неверная коммутация не приведет к выходу из строя модуля. Для связи с ПК используется интерфейс USB, порт которого расположен на задней панели. Для сброса целевого микроконтроллера на лицевой панели модуля расположена кнопка «Сброс», и отдельная кнопка для перевода устройства в заводской загрузчик. Также предусмотрена возможность управления питанием микроконтроллера через отдельную кнопку.
Данный стенд может поставляться и использоваться совместно с другими стендами нашей компании.
Основные характеристики микроконтроллера серии 1986BE92
Ядро:
- ARM 32-битное RISC-ядро Corte-M3 ревизии 2.0, тактовая частота до 80 МГц,
- производительность 1.25 DMIPS/МГц (Dhrystone 2.1) при нулевой задержке памяти;
- блок аппаратной защиты памяти MPU;
- умножение за один цикл, аппаратная реализация деления.
Память:
- встроенная энергонезависимая Flash-память программ размером 128 Кбайт;
- встроенное ОЗУ размером 32 Кбайт;
- контроллер внешней шины с поддержкой микросхем памяти СОЗУ, ПЗУ, NAND Flash.
Питание и тактовая частота:
- внешнее питание 2,2 ÷ 3,6 В;
- встроенный регулируемый стабилизатор напряжения на 1,8 В для питания ядра;
- встроенные схемы контроля питания;
- встроенные подстраиваемые RC генераторы 8 МГц и 40 кГц;
- поддержка внешних кварцевых резонаторов на 2 ÷ 16 МГц и 32 кГц;
- встроенный умножитель тактовой частоты PLL для ядра;
- встроенный умножитель тактовой частоты PLL для USB.
Режим пониженного энергопотребления:
- режимы Sleep, Deep Sleep и Standby;
- батарейный домен с часами реального времени и регистрами аварийного сохранения.
Аналоговые модули:
- два 12-разрядных АЦП (до 16 каналов);
- температурный датчик;
- двухканальный 12-разрядный ЦАП;
- встроенный компаратор.
Периферия:
- контроллер DMA с функциями передачи Периферия-Память, Память-Память;
- два контроллера CAN интерфейса;
- контроллер USB интерфейса с функциями работы Device и Host;
- контроллеры интерфейсов UART, SPI, I2C;
- три 16-разрядных таймер-счетчика с функциями ШИМ и регистрации событий;
- до 96 пользовательских линий ввода-вывода.
Отладочные интерфейсы:
- последовательные интерфейсы SWD и JTAG
Перечень возможных лабораторных работ.
- Знакомство со стендом и микроконтроллером. Изучение ПО, базовых команд микроконтроллера.
- Изучение способов управления портами ввода-вывода. Управление семисегментным индикатором.
- ЖКИ-дисплей. Инициализация, работа в различных режимах. Написание программы вывода на дисплей пользовательской информации.
- ЖКИ-дисплей. Задание пользовательских символов. Написание программы рисования графических изображений на индикаторе при помощи определенных пользователем символов.
- Аналого-цифровое преобразование. Работа с сигналом потенциометра.
- Цифро-аналоговое преобразование. Режимы ШИМ.
- Работа с последовательным интерфейсом. Управление модулем беспроводной связи.