Zobrazenie zdroja stránky Vzorové riešenie MIPS C1

Praktická časť skúšky z  predmetu MIPS / LS2025 - '''Richard Balogh'''


== Zadanie ==


Pred sebou máte novú súčiastku aj s datasheetom. Je to 4-miestny 7-segmentový LED displej, ktorý je potrebné využiť. Viac informácií nájdete v datasheete. Nič nesmiete zapojiť na výstupy D0 a D1 (PORTD.0 a PORTD.1), ktoré sa využívajú pre USB. Inak môžete využiť ktorékoľvek ostatné. Pri práci môžete využiť všetky súčiastky zo semestra, ktoré máte v krabičke a ľubovoľný počet vodičov. Odporúčame pracovať postupne: najprv si zapojte displej a vyskúšajte pripojením na GND a Vcc či bude svietiť to čo potrebujete. Potom jednoduchým programom odskúšajte základnú funkciu a až potom sa pustite do zadanej úlohy. Ak nestihnete v časovom limite všetko, dostanete čiastočný počet bodov zodpovedajúci rozpracovanosti úlohy.


[[Súbor:Skuska2025-A1-displej.jpg|400px|thumb|center|Displej BQ-M326RD.]]

'''Úloha 1.C.1: '''
Pripojte displej k mikroprocesoru (nezabudnite na ochranné odpory!) a naprogramujte ho tak, že bude zobrazovať na prvom mieste ľubovoľné tri písmená, ktoré prijme po sériovej linke z terminála. Napr. ak pošlete A, tak sa zobrazí A, ak pošlete C, zobrazí sa C a ak pošlete E, zobrazí sa E.


'''Úloha 1.C.2: '''
Pripojte displej k mikroprocesoru (nezabudnite na ochranné odpory!) a naprogramujte ho tak, že bude zobrazovať na prvom mieste ľubovoľné tri číslice, ktoré prijme po sériovej linke z terminála. Napr. ak pošlete 1, tak sa zobrazí 1, ak pošlete 8, zobrazí sa 8 a ak pošlete 0, zobrazí sa 0.


'''Literatúra:''' 
* [[Acrob|Dokumentácia k doske Acrob]]
* [http://senzor.robotika.sk/mips/pdf/M326RD.pdf Datasheet k displeju]


__TOC__

== Analýza  a opis riešenia ==

Tu je príklad, ako mohlo vyzerať riešenie úlohy C1, resp C2. Nie je to ideálne, optimálne ani pekné riešenie, ale také, ktoré sa dá stihnúť celkom rýchlo
zapojiť aj naprogramovať. Samozrejme, toto riešenie nezohľadňuje žiadne ďalšie vstupy alebo výstupy, ani by sa takto nemalo programovať, ale na skúšku by
to bolo asi najrýchlejšie riešenie. 

Keďže na doske nie je nič iné pripojené, tak pracujeme s celým portom PORTD súčasne a neovládame ho po bitoch. Displej je so spoločnými anódami, preto
zapojíme jednu spoločnú anódu (napr CA4) na +5V a spíname jednotlivé segmenty do nuly (ak majú svietiť), resp. do log. 1 (ak svietiť nemajú). 
Segmenty sú pripojené k výstupom procesora cez ochranné rezistory. Videl som aj riešenie, kde bol rezistor len jeden - medzi +5V a CA4, tam sa ale
potom mení intenzita svitu LED podľa počtu rozsvietených segmentov. Ja som si vybral vhodné písmená - E, F, C a I - ktoré potrebujú len 5 zo 7 segmentov
(a a b sú nevyužité), čo mi umožnilo pripojiť displej k portu D, pričom zapojenie nekoliduje so sériovým rozhraním na PORTD.0 a PORTD.1
Samotné zapojenie a poradie segmentov nie je veľmi usporiadané na schéme, ale na doštičke sa mi to takto najľahšie zapojilo a bez križovania vodičov.

Pre zadanie C2 si treba vybrať iné vhodné číslice (napr. 1,4 a 9) a prispôsobiť tomu zapojenie aj bitové masky, ale v princípe je to to isté.
Fakt, že displej má spoločnú anódu a preto spínanie jednotlivých segmentov vyžaduje nastaviť na výstup log. 0 (a pre zhasnutie naopak log.1)
spôsoboval mnohým problém.

[[Súbor:Skuska2025-C1-schema.png|800px|thumb|center|Schéma zapojenia.]]

Ak sa zo schémy zapojenia neviete celkom zorientovať, možno vám pomôže fotografia zapojenia priamo na doštičke.

[[Súbor:Skuska2025-C1-zapojenie.jpg|400px|thumb|center|Zapojenie na doštičke.]]


=== Algoritmus a program ===

Algoritmus je celkom minimalizovaný, pre krátkosť času nezavádzame ani symbolické názvy výstupov, priamo ovládame jednotlivé segmenty.
Rozsvietenie daného znaku sa vždy udeje na dva kroky: najprv zhasneme všetky segmenty a potom rozsvietime tie, ktoré potrebujeme. 
Takto môžeme pracovať s celým portom naraz a nemusíme sa trápiť po bitoch. 
Pre zadanie C2 treba pomeniť bitové masky pre jednotlivé číslice. Zvyšok kódu ostane bezo zmeny.

Pre zadanie C2 si treba vybrať iné vhodné číslice (napr. 1,4 a 9) a prispôsobiť tomu zapojenie aj bitové masky, ale v princípe je program rovnaký.

<tabs>
<tab name="AVR C-code"><syntaxhighlight  lang="c++" style="background: LightYellow;">
/*
 * Priklad riesenia ulohy C1 resp. C2
 */ 

#include <avr/io.h>
#include "uart.h"

#include <stdio.h>
FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(uart_putc, uart_getc, _FDEV_SETUP_WRITE);
                              
int main(void)
{

  /* inicializacia portov */
  DDRD = 0b11111000;    // najvyssich 5 bitov je vystup, spodne tri nechame tak.
  
  hw_init();
  uart_init();
  stdout = &mystdout;           // printf() works from now

  printf("Stlac C, E, F alebo I: \n");
  
  while(1)
  {
   switch (uart_getc() )
   {
   case 'E':
            PORTD = PORTD | 0b11111111;
	        PORTD = PORTD & 0b00000111; /* Letter E  */ 
	        break;
   case 'F':
            PORTD = PORTD | 0b11111111;
            PORTD = PORTD & 0b00010111; /* Letter F */
            break;
   case 'C':
            PORTD = PORTD | 0b11111111;
            PORTD = PORTD & 0b00001111; /* Letter C */
	        break;
   case 'I':
            PORTD = PORTD | 0b11111111;
	        PORTD = PORTD & 0b01011111; /* Letter I */ 
            break;
   default:  
            PORTD = PORTD | 0b11111111; /* Zhasni vsetko  */ 
            break;
   } 
 
 }   
  return(0);
}
</syntaxhighlight ></tab>
</tabs>




=== Overenie ===

Takto jednoduchý program fungoval na prvý raz, pozrite sa na video. 


<HTML>
 <CENTER>
    <IMG Src="http://senzor.robotika.sk/mips/pdf/2025/videoC1.gif" Alt="" Width=480 Height=270>
 </CENTER>
</HTML>



[[Category:AVR]] [[Category:MIPS]]