Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

• Название: Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С
• Автор: Стивен Барретт
• Издательство: Издательский дом «ДМК-пресс»
• Жанр: Программирование
• Год: 2007
• ISBN: 5-9706-0034-2

В книге последовательно рассматриваются все этапы создания встраиваемых систем на микроконтроллерах с применением современных технологий проектирования. Задумав эту книгу, авторы поставили перед собой задачу научить читателя искусству создания реальных устройств управления на однокристальных микроконтроллерах.

Издание содержит материал, охватывающий все вопросы проектирования, включает множество заданий для самостоятельной работы, примеры программирования, примеры аппаратных решений и эксперименты по исследованию работы различных подсистем микроконтроллеров.

Данная книга является прекрасным учебным пособием для студентов старших курсов технических университетов, которые предполагают связать свою профессиональную деятельность с проектированием и внедрением встраиваемых микропроцессорных систем. Книга также будет полезна разработчикам радиоэлектронной аппаратуры на микроконтроллерах.

---

Рис. 7.37. Блок-диаграмма микропроцессорной системы для игры в «15»

7.7.4. Схемное решение, структура программы и блок-схема алгоритма

На рис. 7.38 показана структура микроконтроллерной системы для игры в «15». Встроенные порты отладочной платы 68HC912B32EVB используются, чтобы получать и послать данные от вспомогательной клавиатуры и модуля ЖК-дисплея. Принципиальная схема этой системы с расширением памяти приведена на рис. 7.39.

Рис. 7.38. Структура микропроцессорной системы для игры в «15»

Рис. 7.39. Принципиальная схема системы для игры в «15»

На рис. 7.40 показана структура программы для игры в «15», в которой главная программа обращается к шести субмодулям. На рисунке показан также ряд функций, выполняемых каждым субмодулем. Соответствующая блок схема алгоритма приведена на рис. 7.41.

Рис. 7.40. Структура программы для игры в «15»

Рис. 7.41. Блок схема алгоритма программы для игры в «15»

7.7.5. О компонентах системы

Интеллектуальный точечный графический дисплей AND 1391 — это полная точечная матрица ЖКД со встроенным модулем контроллера дисплея и ОЗУ буфера экрана. Он может выводить 21 символ на каждой из 18 строк дисплея. Вы можете прочесть об этом дисплее и функциях его обеспечения в главе 5.

7.7.6. Программный код

//Имя файла: sliding.с

//Программа: Игра в "15"

//Авторы: Scott Lewis, Daniel Pack,

//Дата создания: Начата 27 апреля 2004

//окончена 7 Мая 2004

// Описание: Эта программа реализует игру в "15". Цель игры

// заключается в том, чтобы выстроить фишки по по ряду номеров. Вы

// можете только перемещать на пустое место любую соседнюю фишку.

// Программа постоянно находится в памяти системы по адресу

// $2000. Программа отображает исходное состояние фишек, затем

// показывает состояние к которому необходимо прийти в

// результате. Программа размещает все фишки в случайном

// порядке, и затем позволяет пользователю начать игру

// Конфигурация системы

// Программа: 0x2000

// Данные: 0x3500

// Стек: 0x4000

//

// PDLC0: /WR    PP0 Data 0 PS0: Не используется

// PDLC1: /RD    PP1 Data 1 PS1: Не используется

// PDLC2: /CE    PP2 Data 2 PS2: Кнопка "Влево"

// PDLC3: C/D    PP3 Data 3 PS3: Кнопка "Выбор"

// PDLC4: /Reset PP4 Data 4 PS4: Кнопка "Вниз"

// PDLC5: NC     PP5 Data 5 PS5: Кнопка "Вправо"

// PDLC6: NC     PP6 Data 6 PS6: Кнопка "Вверх"

// PDLC1: NC     PP7 Data 7 PS7: Не используется

//

// Выводы ЖКД

// GND  -  2  1 - GND

// -14V -  3  4 - +5V

// /WR  -  5  6 - /RD

// /CE  -  7  8 - C/D

// NC   -  9 10 - /Reset

// DO   - 11 12 - D1

// D2   - 13 14 - D3

// D4   - 15 16 - D5

// D6   - 17 18 - D7

// GND  - 19 20 - NC

//******************************************************

#include <912b32.h> // описание портов - header file

                    // приведен в приложении

//********************************************************************

// Постоянные

//********************************************************************

#define ARRAY_MAX 15

#define ZERO 0x00

#define L_BUTTON 0x04 // сигналы кнопок

#define R_BUTTON 0x20

#define U_BUTTON 0x40

#define D_BUTTON 0x10

#define S BUTTON 0x08

#define LEFT   1 // выбор направления

#define RIGHT  2

#define UP     3

#define DOWN   4

#define SELECT 5

#define SIZE   4 // Размер строки/колонки

//********************************************************************

// Используемые функции

//********************************************************************

int check_win(int array[ARRAY_MAX+1]);

void convert_multi_single(int A[SIZE][SIZE], int В[SIZE][SIZE]);

void convert_single_multi(int A[ARRAY_MAX+1], int В[SIZE][SIZE]);

void display_board(int A[SIZE][SIZE], int row, int col, int direction);

void display_board2(int board_array[ARRAY_MAX+1]);

void display_error(int n);

void display_intro(void);

void display_win(void);

void get_move(int *direction, int *row, int *col, int *select);

void randomize_board(int board_array[]);

void swap(int row, int col, int new_row, int new_col, int array[SIZE][SIZE]);

void swap2(int from, int to, int array[ARRAY_MAX+1]);

void try_move(int move, int row, int col, int array[SIZE][SIZE]);

unsigned char mode(unsigned char num, int modulus);

void LCD_output(char s[]);

void int2char(int i);

void pause(void);

void delay(int usec);

void enable(void);

void initialize_LCD(void);

void command(unsigned char n);

void data(unsigned char n);

void write(void);

void read(void);

void status_wait(void);

void LCD_char(unsigned char n);

void Clearscreen(void);

void newline(void);

void Reset_cursor(void);

//*****************************************************************

//Переменные

//*****************************************************************

#pragma abs_address 0x3600

static int win_array[ARRAY_MAX+1]

 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,0};

#pragma end_abs_address

#pragma abs_address 0x3500

int board_array_single [ARRAY_MAX+1];

int board_array_multi[SIZE][SIZE];

int win; //использовать как булевы переменные

int direction; //направление движения

int row; //выделить ряд

int col; //выделить колонку

int select; //если кнопка нажата

int i; //текущая переменная

#pragma end_abs_address

//*****************************************************************

// Основная программа

//*****************************************************************

void main() {

 win = 0; //инициализировать все переменные

 direction = 0;

 row = 1;

 col = 1;

 select = 0;

 i = 0;

 DDRDLC = 0x1F; //конфигурировать порт DDRDLC как выходной

 DDRP = 0xFF; // конфигурировать линии порта P как выходные

 DDRS = 0x00; // конфигурировать линии порта S как входные

 TSCR = 0x80; //включить таймер

 initialize_LCD(); //инициализировать ЖКД

 Clearscreen();

 Reset_cursor();

 display_intro();

 for (i=0; i < ARRAY_MAX+1; i++) board_array_single[i] = win_array[i];

 convert_single_multi(board_array_single, board_array_multi);

 display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 pause(); // ожидание, пока пользователь не нажмет кнопку X

 LCD_output("Now the board is"); // вывод сообщения

 LCD_output("randomized. You ");

 LCD_output("may begin by ");

 LCD_output("choosing a piece");

 LCD_output("to move, and its");

 LCD_output("direction. ");

 newline();

 pause();

 randomize_board(board_array_single); // Случайный выбор исходного

                                      // положения фишек

 convert_single_multi(board_array_single, board_array_multi);

 display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 while(win == 0){ //цикл повторяется до успешного окончания игры

  while (select == 0) {

   //если была нажата кнопка x, то задается направ-

   // ление движения ряд и колонка выделенной фишки

   get_move(&direction, &row, &col, &select);

   Reset_cursor(); // установить курсор в верхнее положение

   if (select == 0)

    display_board(board_array_multi, row, col, direction);

  }

  //проверить корректность движения, повторить его, если

  // оно некорректно, или вывести сообщение об ошибке

  try_move(direction, row-1, col-1, board_array_multi);

  select = 0;

  convert_multi_single(board_array_multi, board_array_single);

  win = check_win(board_array_single);

  Clearscreen();

  // показать текущее состояние игры

  display_board(board_array_multi, row, col, direction);

 }

 display_win(); // вывести сообщение об успешном окончании игры

}

//*****************************************************************

// display_intro: DISPLAY INTRO MESSAGE

//*****************************************************************

void display_intro {

 newline();

 LCD_output(" WELCOME ");

 LCD_output(" TO ");

 LCD_output(" SLIDING PUZZLE ");

 new_line();

 pause();

 LCD_output("The object of ");

 LCD_output("this game is to ");

 LCD_output("move each #'ed ");

 LCD_output("puzzle piece so ");

 LCD_output("that you end up ");

 LCD_output("in the order ");

 LCD_output("seen below. The ");

 LCD_output("star shows the ");

 LCD_output("current piece ");

 LCD_output("selected. You ");

 LCD_output("can choose a ");

 LCD_output("different piece ");

 LCD_output(" by using the ");

 LCD_output(" arrow buttons ");