Tester obvodu 7400: Rozdiel medzi revíziami
Z SensorWiki
(2 medziľahlé úpravy od rovnakého používateľa nie sú zobrazené.) | |||
Riadok 95: | Riadok 95: | ||
return 0; | return 0; | ||
} | } | ||
+ | </source></tab> | ||
+ | <tab name="uart.h"><source lang="c++" style="background: LightYellow;"> | ||
+ | /* ************************************************************************* */ | ||
+ | /* FileName: uart.h */ | ||
+ | /* ************************************************************************* */ | ||
+ | #define LED PB5 // internal on-board LED | ||
+ | |||
+ | /* na testovanie su uz zadefinovane */ | ||
+ | // bit_is_set(PINB, SW1) | ||
+ | // bit_is_clear(PINB, SW1) | ||
+ | |||
+ | /* na cakanie su preddefinovane slucky */ | ||
+ | // loop_until_bit_is_set(PINB, SW1); // cakanie na uvolnenie tlacitka | ||
+ | // loop_until_bit_is_clear(PINB, SW1); // cakanie na stlacenie tlacitka | ||
+ | |||
+ | |||
+ | #define set_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS |= (1<<BIT)) | ||
+ | #define clear_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS &= ~(1<<BIT)) | ||
+ | |||
+ | #ifndef UART_H_ | ||
+ | #define UART_H_ | ||
+ | |||
+ | #include <stdio.h> | ||
+ | |||
+ | #define BAUD_PRESCALE (((F_CPU / (BAUDRATE * 16UL))) - 1) // vzor?ek z datasheetu | ||
+ | |||
+ | void hw_init( void ); | ||
+ | void uart_init( void ); | ||
+ | |||
+ | /* Following definition is compatible with STDIO.H, for more | ||
+ | * information see https://www.appelsiini.net/2011/simple-usart-with-avr-libc/ | ||
+ | */ | ||
+ | |||
+ | int uart_putc( char c, FILE *stream ); | ||
+ | void uart_puts( const char *s ); | ||
+ | |||
+ | char uart_getc( void ); | ||
+ | |||
+ | void delay(int delay); | ||
+ | |||
+ | #endif /* UART_H_ */ | ||
+ | |||
+ | </source></tab> | ||
+ | <tab name="uart.c"><source lang="c++" style="background: LightYellow;"> | ||
+ | /* ************************************************************************* */ | ||
+ | /* FileName: uart.c */ | ||
+ | /* ************************************************************************* */ | ||
+ | |||
+ | #include <avr/io.h> | ||
+ | #include <util/delay.h> | ||
+ | #include "uart.h" | ||
+ | |||
+ | void hw_init( void ) | ||
+ | { | ||
+ | DDRB |= (1<<LED); // PORTB.5 kde je LED ma byt OUTPUT | ||
+ | /* sem si mozete dopisat svoje vlastne inicializacne prikazy */ | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void uart_init( void ) | ||
+ | { | ||
+ | // for different BAUD rate change the project settings, or uncomment | ||
+ | // following two lines: | ||
+ | // #undef BAUD // avoid compiler warning | ||
+ | // #define BAUD 115200 | ||
+ | |||
+ | #include <util/setbaud.h> // requires defined BAUD | ||
+ | |||
+ | UBRR0H = UBRRH_VALUE; | ||
+ | UBRR0L = UBRRL_VALUE; | ||
+ | #if USE_2X // defined in setbaud.h | ||
+ | UCSR0A |= (1 << U2X0); | ||
+ | #else | ||
+ | UCSR0A &= ~(1 << U2X0); | ||
+ | #endif | ||
+ | |||
+ | |||
+ | UCSR0C = _BV(UCSZ01) | _BV(UCSZ00); /* 8-bit data */ | ||
+ | UCSR0B = _BV(RXEN0) | _BV(TXEN0); /* Enable RX and TX */ | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | |||
+ | int uart_putc( char c, FILE *stream ) | ||
+ | { | ||
+ | if (c == '\n') | ||
+ | uart_putc('\r',stream); | ||
+ | |||
+ | loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0); /* Wait until data register empty. */ | ||
+ | UDR0 = c; | ||
+ | return 0; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | |||
+ | void uart_puts(const char *s) | ||
+ | { | ||
+ | /* toto je vasa uloha */ | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | char uart_getc(void) | ||
+ | { | ||
+ | loop_until_bit_is_set(UCSR0A, RXC0); /* Wait until data exists. */ | ||
+ | return UDR0; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void delay(int delay) // vlastna funkcia pre dlhsie casy | ||
+ | { | ||
+ | for (int i=1; i<=delay; i++) | ||
+ | _delay_ms(1); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | |||
+ | </source></tab> | ||
+ | </tabs> | ||
//V tejto časti sa inicializujú piny, UART komunikácia, a je nastavený výstup pre stdout pre použitie funkcie printf(). Následne sa v nekonečnej slučke posielajú rôzne kombinácie vstupných signálov pomocou send_input_signals() a číta sa a vypisuje výstupný signál pomocou printf() a read_output_signal() do Serialu. | //V tejto časti sa inicializujú piny, UART komunikácia, a je nastavený výstup pre stdout pre použitie funkcie printf(). Následne sa v nekonečnej slučke posielajú rôzne kombinácie vstupných signálov pomocou send_input_signals() a číta sa a vypisuje výstupný signál pomocou printf() a read_output_signal() do Serialu. | ||
</source></tab> | </source></tab> | ||
</tabs> | </tabs> | ||
− | |||
Zdrojový kód: [[Médiá:projektMenoPriezvisko.zip|zdrojaky.zip]] | Zdrojový kód: [[Médiá:projektMenoPriezvisko.zip|zdrojaky.zip]] |
Verzia zo dňa a času 09:13, 6. máj 2024
Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2024 - Jakub Macák
Zadanie
Mojou úlohou bolo spraviť tester obvodu 7400 (4xNAND), pripojeného k doske Arduino UNO
Literatúra:
Analýza a opis riešenia
Obvod 7400 (4xNAND) je obvod, ktorý obsahuje štyri samostatné NAND brány, pričom každá brána má dva vstupy a jeden výstup. Najskôr som si musel zistiť PIN layout tohto obvodu a následne obvod správne zapojiť. Po zapojení som spravil program, ktorý posiela do obvodu kombinácie (1) jednotiek a (0) núl. Obvod kombinácie vyhodnotí a odošle hodnotu na základe danej kombinácie. Keďže to je NAND obvod, v prípade kombinácie 1-1 vracia 0, pre každú inú kombináciu vracia 1.
Zapojenie
Zapojenie som realizoval zapojením pinu 1 na D8, 2 na D7 a 3 na D6. Pin 7 na GND a 14 na Vcc.
Algoritmus a program
Algoritmus programu je....
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>
#include "uart.h"
FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(uart_putc, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);
#define F_CPU 16000000UL
#define BAUD 9600
#define NAND_A_PIN PD6
#define NAND_B_PIN PD7
#define NAND_OUT_PIN PB0
//Táto časť zahŕňa potrebné knižnice a definuje makrá a piny. Nastavuje komunikáciu cez UART.
void init_pins() {
DDRD |= (1 << NAND_A_PIN) | (1 << NAND_B_PIN);// Nastaví piny ako vstupy
DDRB &= ~(1 << NAND_OUT_PIN); // Nastaví pin ako výstup
}
void send_input_signals(uint8_t a, uint8_t b) {
if (a) PORTD |= (1 << NAND_A_PIN);
else PORTD &= ~(1 << NAND_A_PIN);
if (b) PORTD |= (1 << NAND_B_PIN);
else PORTD &= ~(1 << NAND_B_PIN);
}
uint8_t read_output_signal() {
return PINB & (1 << NAND_OUT_PIN);
}
//Funkcia init_pins() inicializuje piny mikrokontroléra, funkcia send_input_signals() nastavuje vstupné signály na pinoch PD6 a PD7 na základe parametrov a a b. Funkcia read_output_signal() číta výstupný signál z pinu PB0.
int main() {
init_pins();
uart_init();
stdout = &mystdout;
printf("Kombinacie:\n");
for (;;) {
send_input_signals(1, 0);
printf("Vystup pro 10: %d\r\n", read_output_signal());
_delay_ms(1000);
send_input_signals(1, 1);
printf("Vystup pro 11: %d\r\n", read_output_signal());
_delay_ms(1000);
send_input_signals(0, 1);
printf("Vystup pro 01: %d\r\n", read_output_signal());
_delay_ms(1000);
send_input_signals(0, 0);
printf("Vystup pro 00: %d\r\n", read_output_signal());
_delay_ms(1000);
}
return 0;
}
/* ************************************************************************* */
/* FileName: uart.h */
/* ************************************************************************* */
#define LED PB5 // internal on-board LED
/* na testovanie su uz zadefinovane */
// bit_is_set(PINB, SW1)
// bit_is_clear(PINB, SW1)
/* na cakanie su preddefinovane slucky */
// loop_until_bit_is_set(PINB, SW1); // cakanie na uvolnenie tlacitka
// loop_until_bit_is_clear(PINB, SW1); // cakanie na stlacenie tlacitka
#define set_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS |= (1<<BIT))
#define clear_bit(ADDRESS,BIT) (ADDRESS &= ~(1<<BIT))
#ifndef UART_H_
#define UART_H_
#include <stdio.h>
#define BAUD_PRESCALE (((F_CPU / (BAUDRATE * 16UL))) - 1) // vzor?ek z datasheetu
void hw_init( void );
void uart_init( void );
/* Following definition is compatible with STDIO.H, for more
* information see https://www.appelsiini.net/2011/simple-usart-with-avr-libc/
*/
int uart_putc( char c, FILE *stream );
void uart_puts( const char *s );
char uart_getc( void );
void delay(int delay);
#endif /* UART_H_ */
/* ************************************************************************* */
/* FileName: uart.c */
/* ************************************************************************* */
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "uart.h"
void hw_init( void )
{
DDRB |= (1<<LED); // PORTB.5 kde je LED ma byt OUTPUT
/* sem si mozete dopisat svoje vlastne inicializacne prikazy */
}
void uart_init( void )
{
// for different BAUD rate change the project settings, or uncomment
// following two lines:
// #undef BAUD // avoid compiler warning
// #define BAUD 115200
#include <util/setbaud.h> // requires defined BAUD
UBRR0H = UBRRH_VALUE;
UBRR0L = UBRRL_VALUE;
#if USE_2X // defined in setbaud.h
UCSR0A |= (1 << U2X0);
#else
UCSR0A &= ~(1 << U2X0);
#endif
UCSR0C = _BV(UCSZ01) | _BV(UCSZ00); /* 8-bit data */
UCSR0B = _BV(RXEN0) | _BV(TXEN0); /* Enable RX and TX */
}
int uart_putc( char c, FILE *stream )
{
if (c == '\n')
uart_putc('\r',stream);
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0); /* Wait until data register empty. */
UDR0 = c;
return 0;
}
void uart_puts(const char *s)
{
/* toto je vasa uloha */
}
char uart_getc(void)
{
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, RXC0); /* Wait until data exists. */
return UDR0;
}
void delay(int delay) // vlastna funkcia pre dlhsie casy
{
for (int i=1; i<=delay; i++)
_delay_ms(1);
}
//V tejto časti sa inicializujú piny, UART komunikácia, a je nastavený výstup pre stdout pre použitie funkcie printf(). Následne sa v nekonečnej slučke posielajú rôzne kombinácie vstupných signálov pomocou send_input_signals() a číta sa a vypisuje výstupný signál pomocou printf() a read_output_signal() do Serialu. </source></tab> </tabs>
Zdrojový kód: zdrojaky.zip
Overenie
Na overenie toho, či naozaj tento obvod funguje správne, použijeme Serial na vypisovanie kombinácií jednotiek a núl, a hodnôt, ktoré obvod vracia.
Video: