1. فصل 4 پرتهای ورودی و خروجی

3. برای هر پورت سه ثبات 8 بیتی در منطقه رجیسترهای I/O وجود دارد که بعنوان مثال برای پورت A این ثبات ها عبارتند از:

4. 1- یک ثبات برای تعیین جهت پورت به نام DDRX(Port Data Direction Reg.) اگر در بیت های این ثبات مقدار 1 نوشته شود بیت پورت مورد نظر خروجی و در صورتی که 0 نوشته شود بیت پورت مذکور ورودی خواهد بود. X مشخص کننده نام پورت بوده و میتواند یکی از حروف D, C, B, A باشد. 2- یک ثبات برای نوشتن داده در پورت خروجی به نام PORTX (Port Data Reg.) 3- یک ثبات برای خواندن اطلاعات از پورت ورودی، به نام PINX(Port Input Pins Reg.) نکته 1: هر بیت از پورت ها درثبات هایDDRX PINX, PORTX, با PORTxn, DDRxn و PINxn نشان داده میشود. که x نام پورت و n شماره بیت پورت میباشد. به عنوان مثال: PORTB0, DDRC2, PORTD5 نکته 2: زمانی که یک پایه پورت بصورت ورودی تعریف شود اگر در بیت نظیر PORTxn مقدار 1نوشته شود در این صورت مقاومت Pull-up در ورودی قرار داده میشود، در غیر اینصورت پایه ورودی در حالت Tri-state قرار خواهد گرفت.

5. مثال: برنامه ای به زبان اسمبلی AVR ATmega32 بنویسید که مرتبا از پورت D بخواند و بر پورت B بنویسد. حل:

6. ;port0.asm ;*********************************************** ;A Section ; ;* Number :atmega32 ;* File Name :port0.asm ;* Title :Setup and Use The ports ;*********************************************** ;B Section ;.include "m32def.inc“.org0x000;* Reset-Address rjmpReset;1-jump reset ;***********************************************

7. ;C Section ; Reset: ;***Initializing PORTB as output*** ser r16;2-r16=0FFh out DDRB,r16 ;3-PORTB output ;***Initialize PORTD as input *** clr r16;4-PORTD as out DDRD,r16 ;5- input ser r17 ;6-Pull-up out PORTD,r17 ;7-PORTD ;*********************************************** ;D Section ; ;***Read PORTD & write on PORTB(constantly) *** loopforever:in r8,PIND;8- Read from PORTD out PORTB,r8;9- write on PORTB rjmp loopforever ;10- jump loopforever

8. مثال: برنامه ای به زبان اسمبلی AVR ATmega16 بنویسید که مرتبا از بیت های 0و 1 پورت B بخواند و آنها را AND کرده نتیجه را در بیت 2 پورت B بنویسد. حل:

9. ; bit_port_Atmega16.asm ;***************************************************** ;A section ; ;AVR number :atmega16 ;File name:bit_port_Atmega16.asm ;Description:This is a sample of assembly ; :structure only using registers ; : & input output ports ;* recomendation:1-use R26-R31 for pointers ; ;2-R16-up for load immediate ;**************************************************** ;B Section ;.include "m16def.inc" ;This header file is needed ; ;for all avr atmega16 ; ;assembly language ;Interrupt vectors table.org0x000;Reset address rjmpReset;(1) Jump to reset ;****************************************************

10. ;C Section ; ;*******Main program entry point on reset Reset: ; ;Initializing the PortB ;PB0,PB1 as Inputs & PB2 as Output LDIR16,0b00000100;(2) OUTDDRB,R16 ;(3) ;Pull Up PB0,PB1 LDIR16,0b00000011;(4) OUTPORTB,R16 ;(5) ;initialize R18 LDIR18,0X03 ;(6)R18=3 ;*************************************************** ;D Section ; loopforever: CBIPORTB,2;(7) Clear bit PB2 ;(turn off led) AGAIN: INR17,PinB;(8)Read port B ANDR17,R18;(9)AND registers CPIR17,3;(10) Compare BREQSET_PB2 ;(11)Branch if Equal RJMPloopforever ;(12)Jump loopforever SET_PB2: SBIPORTB,2;(13)Set Bit PB2 RJMPAGAIN;(14)go again

11. مثال: برنامه ای به زبان اسمبلی AVR ATmega8 و با استفاده از سابروتین بنویسید که پورت D را با یک تاخیر متناوبا 0و1 کند. حل:

12. ; led.asm ;***************************************************** ;A section ;AVR number:atmega8 ;File name:led.asm ;Descrption::This is a sample assembly ;:program with subroutine ;***************************************************** ;B section.include "m8def.inc";Header file for Atmega8 ;Interrupt vector table.org 0x000;Reset_address rjmpReset ;(1) ;***************************************************** ;C section ; begin of main program reset: ;*****************initializing stack pointer********** ldi r16,low(RAMEND);(2) out SPL,r16;(3) ldi r16,high(RAMEND);(4) out SPH,r16;(5) ;********initializing the ports ;PortD as output ldi r16, 0xFF ;(6) out DDRD, r16 ;(7)DDRD=0xFF ;*****************loopforever************************

13. ;D section loopforever: ser R16 ;(8)r16=0xFF in R17,PORTD ;(9)read PORTD to R17 eor R17,R16 ;(10)XOR R17 with R16 out PORTD,R17 ;(11)write R17 to PORTD rcall Delay ;(12)call subroutine Delay rjmp loopforever ;(13)jump to loopforever ;************Write subroutine************************* ;E section ;subroutine to make a delay Delay: ldi r24,0 ;(14)r24=0 ldi r25,0 ;(15)r25=0 wait: inc r24 ;(16)increment r24 cpi r24,0xFF ;(17)compare r24 with 0xFF brne wait ;(18)branch not equal to wait inc r25 ;(19)increment r25 cpi r25,0x4F ;(20)compare r25 to 0x0F brne wait ;(21)branch not equal to wait ret ;(22)return from subroutine

14. نوشتن برنامه های میکروکنترلرهای AVR به زبان c در محیط نرم افزار CodeVisionAVR مزیت زبان C: مناسب برای برنامه های بزرگ و پیچیده معایب زبان C: بر خلاف زبان اسمبلی فضای زیادی از حافظه را اشغال کرده و سرعت پایینی دارد. مثال: برنامه ای به زبان C برای AVR ATmega8 بنویسید که از پورت D بخواند و بر پورت B بنویسد. حل:

15. #include //(1) void main(void) { // Input/Output Ports initialization // Port B initialization,Port B as output with initial valu // 00H DDRB=0xFF; //(2) PORTB=0x00; //(3) // Port D initialization, Port D as input with pull_up DDRD=0x00; //(4) PORTD=0xFF; //(5) while (1) { //Read port D and write on port B PORTB=PIND; //(6) }; }

16. مثال: برنامه ای به زبان C با میکروکنترلر AVR ATmega8 و در محیط CodeVisionAVR بنویسید که پورت D را با یک تاخیر 1 ثانیه مکمل کند. حل:

17. #include //(1) // include function dealay for using delay in //program #include //(2) void main(void) { // Input/Output Ports initialization // Port D initialization, Port D as output with // initial /value 00H DDRD=0xFF; //(3) PORTD=0x00;//(4) // main program loop while (1) { PORTD=~PORTD; //(5)invert Port D delay_ms(1000); //(6)make 1000 //ms delay }; }

18. با میکروکنترلر Seven Segmentراه اندازی

23. مثال : برنامه ای بنویسید که اعداد 0 تا 9999 را بر روی چهار لامپ هفت قسمتی 1 تا 4 نشان دهد.

24. #include //(1) Header file #include //(2) long int temp1, temp2, temp3, temp4, temp5, temp6, i; //(3) Define int j;//(4) Parameters flash unsigned char number[10]={0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90}; //(5) Define codes in flash void main (void)//(6) Main program { DDRA = 0xff;//(8) Define port A & B as output PORTA = 0xff;//(9) DDRB = 0xff;//(10) PORTB = 0xff; //(11) while(1)//(7) Do it again {

25. for(i=1;i<=9999;i++)//(12)First FOR, count i from 1 to 9999 { //Calculate yekan, dahgan, sadgan, hezargan of i temp1=i/10;//(13) temp2=i-10*temp1;//(14) temp3=temp1/10;//(15) temp4=temp1-10*temp3;//(16) temp5=temp3/10;//(17) temp6=temp3-10*temp5;//(18) //Display yekan, dahgan, sadgan, heazrgan on lamp 1 to 4,60 times for(j=1;j<60;j++)//(19) { PORTB=0xfe;//(20) PORTA=number[temp2]; //(21) delay_ms(1); //(22) PORTB=0xfd;//(23) PORTA=number[temp4]; //(24) delay_ms(1); //(25) PORTB=0xfb;//(26) PORTA=number[temp6]; //(27) delay_ms(1); //(28) PORTB=0xf7;//(29) PORTA=number[temp5]; //(30) delay_ms(1); //(31) } //(32) } //(33) }//(34)Do it again for next number of i }//(35)

26. اتصال LCD به میکروکنترلرهای AVR

28. اطلاعات را میتوان به صورت 4 بیتی نیز برای LCD ارسال نمود.

29. طریقه استفاده از LCD و اتصال آن به میکروکنترلرهای AVR در محیط نرم افزاری CodeVisionAVR

30. مثال : برنامه ای به زبان C برای میکروکنترلرهای ATmega32 بنویسد که بر روی LCD پیغام microcontroller course را بنویسد.

32. #include //(1) // Alphanumeric LCD Module functions #asm //(2).equ __lcd_port=0x18 ;PORTB //(3) #endasm //(4) #include //(5) void main(void) //(6) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port B initialization,Port B as ouput DDRB=0xFF; //(7) PORTB=0x00; //(8) // LCD module initialization lcd_init(16); //(9)LCD is 16 characters lcd_clear(); //(10)clear LCD lcd_gotoxy(0,0); //(11)go to column 0 line 0 lcd_putsf("microcontroller"); //(12)write microcontroller lcd_gotoxy(5,1); //(13)go to column 5 line 1 lcd_putsf("course"); //(14)write course while (1) { }; }

33. را اندازی Step Motor با میکروکنترلر

37. مثال: برنامه ای بنویسید که با موتور پله ای 1.8 درجه برای هر پالس مقدار 90 درجه چرخش ایجاد کند.

39. #include //(1) #include //(2) unsigned int WORK; //(3) counter char DELAY; //(4) unsigned int MAX; //(5) number of iteration char STEP; //(6) void main(void) //(7) { // Port B initialization PORTB=0x00; //(8) DDRB=0x0F; //(9) //Initial values DELAY=20; //(10) STEP=0xCC; //(11) WORK=0; //(12) MAX=50; //(13) while (WORK<MAX) //(14) { PORTB=STEP; //(15) delay_ms(DELAY); //(16) STEP=STEP>>1; //(17) WORK++; //(18) if (STEP==1) //(19) { PORTB=0x09; //(20) delay_ms(DELAY); //(21) STEP=0xCC; //(22) WORK++; //(23) } //(24) }; //(25) } //(26)