Описание

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:

1. Модуль «Микроконтроллер миландр К1986ВЕ92» (1 шт.)
2. Соединительные, приборные провода (30 шт.)
3. Кабель USB 2.0 AM/BM (1 шт.)
4. Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
5. 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

1. Знакомство со стендом и микроконтроллером. Изучение ПО, базовых команд микроконтроллера.
2. Изучение способов управления портами ввода-вывода. Управление семисегментным индикатором.
3. ЖКИ-дисплей. Инициализация, работа в различных режимах. Написание программы вывода на дисплей пользовательской информации.
4. ЖКИ-дисплей. Задание пользовательских символов. Написание программы рисования графических изображений на индикаторе при помощи определенных пользователем символов.
5. Аналого-цифровое преобразование. Работа с сигналом потенциометра.
6. Цифро-аналоговое преобразование. Режимы ШИМ.
7. Работа с последовательным интерфейсом. Управление модулем беспроводной связи.