logboek practicum electronica iiwillem.engen.nl/uni/elec/eleciireport.pdf3 opdracht 2 7 3.2 program...

Logboek

practicum Electronica II

door Willem van Engen9 Jan 2001 - 12 Jan 2001

CONTENTS 2

Contents

1 Voorwoord 3

2 Opdracht 1 42.1 Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.2 Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5










See also the website at http://www.stack.nl/˜wvengen/elec/

Logboek practicum electronica II Willem van Engen

http://www.stack.nl/~wvengen/elec/

1 Voorwoord 3

1 Voorwoord

In dit logboek is voor iedere opdracht opgenomen:

• Een of meerdere flowcharts

• Het betreffende programma(deel)

Alleen de relevante flowcharts zijn weergegeven. Als het hoofdprogramma uit een sim-pele lus bestaat en de vraag gericht is op andere dingen, is het hoofdprogramma nietopgenomen bij de flowcharts; wel bij de programmacode. Subroutines die reeds in eerdereopdrachten zijn voorgekomen zijn noch bij de flowcharts, noch in de programmacodeopgenomen, tenzij er iets veranderd is. De meeste programma’s wachten aan het eindeop een toetsdruk en beginnen weer opnieuw. Dit is niet in de flowcharts weergegeven,evenals een eventueel bericht dat aan het begin van het programma op het scherm gezetwordt. De flowchart geeft aan wat het programma of de subroutine doet, en laat geenprecieze details zien.De opmerkingen en motivaties zijn over het algemeen te vinden in de commentaren vande programmacode.


2 Opdracht 1 4

2 Opdracht 1

1. Schrijf een programma dat een toets inleest van het keyboard en de waarde van detoets op de eerste positie van het display plaatst.

2. Beeld de waarde van de toets af in binary code op het led array

3. Pas het programma zo aan dat het alleen reageert op de toetsen 0 ... 9

2.1 Flowchart

∨∨

Read key

∨∨

nokey > 9 ?

yes∨∨

Display hex on display

∨∨

Display on led array

∨∨<<


2 Opdracht 1 5

2.2 Program

start1:

lcall BLANK_DISPLAY

myloop:

lcall GETKEY ; Wait for keypress

mov a, KEY

clr c

subb a, #10 ; Check if key is 0..9

jnc nodisplay ; No? Then don’t display

lcall BLANK_DISPLAY

mov a, KEY

mov LEDS, a ; otherwise display on leds

lcall DISPLAY_HEX ; and show on display

lcall SET_LEDS

nodisplay:

ljmp myloop ; and start over again


3 Opdracht 2 6

3 Opdracht 2

1. Schrijf een programma dat twee toetsen inleest (0..9) en de waarde op de eerste tweeposities van het display schrijf (gebruik GETKEY).

2. Maak van deze twee cijfers een hexadecimaal getal en zit dit op het display.

3. Schrijf dit getal naar het externe geheugen (gebruik hierbij DPTR).

4. Lees dit getal terug en beeld het decimaal af op cursorpositie 3 van het display.

3.1 Flowchart

∨∨

Read key1

∨∨

Read key2

∨∨

Combine key1 and key2 toobtain value

∨∨

Display hex value

∨∨

Write value to mem

∨∨

Read from mem

∨∨

Display dec

∨∨


3 Opdracht 2 7

3.2 Program

RSEG IDATA

mynum: ds 1

RSEG MAIN

start2:

myloop:

lcall GETKEY ; Get two keys:

mov A, KEY

swap A ; first in high nibble

mov R1, A

lcall GETKEY

lcall BLANK_DISPLAY

mov A, KEY

add A, R1 ; 2nd in low nibble

lcall BCDBIN ; convert from bcd

lcall DISPLAY_HEX ; show number

mov DPTR, #mynum ; address of our variable

movx @DPTR, A ; put number

movx A, @DPTR ; and get it again

lcall DISPLAY_DEC ; show on screen decimally

ljmp myloop


4 Opdracht 3 8

4 Opdracht 3

Schrijf een jump tabel. Hiermee kan je door middel van een toetsaanslag (0...f) de ver-volgopdrachten aanroepen. Zorg ervoor dat na de toetsaanslag het display gewist wordt.

4.1 Flowchart

∨∨

Wait for key

∨∨

Clear screen

∨∨

nokey is 0...a?

yes∨∨

jmpaddr =keyno × 4 + baseaddr

∨∨

jump to jumpaddr

<<


4 Opdracht 3 9

4.2 Program

myloop:

lcall BLANK_DISPLAY

mov DPTR, #CHOOSE_TXT

lcall DISPLAY_TXT ; Show message

lcall GETKEY ; And wait for keypress

lcall BLANK_DISPLAY ; Clear display

mov A, KEY

clr C ; because when jump, no carryclr

cjne A,#11, $+3 ; cmp A, #12

jnc myloop ; only valid choices (0..A)

mov DPTR, #jmptable

clr C ; each jmp instruction

rlc A ; is 4 bytes, so divide by 4

clr C

rlc A

jmp @A+DPTR

jmptable: ljmp jmptable ; nothing for opdr0, loop 4ever

db 0

ljmp start1

db 0

ljmp start2

db 0

ljmp start3

db 0

ljmp start4

db 0

ljmp start5

db 0

ljmp start6

db 0

ljmp start7

db 0

ljmp start8

db 0

ljmp start9

db 0

ljmp start10

start3:

mov DPTR, #TEXT_OPDR3

lcall DISPLAY_TXT

noendloop: ljmp noendloop

CHOOSE_TXT: db ’MAKE YOUR CHOICE’

db ’ 0 ... A’,0h

TEXT_OPDR3: db ’THIS MENUSYSTEM ’

db ’ IS OPDRACHT3’,0h


5 Opdracht 4 10

5 Opdracht 4

1. Schrijf een subroutine die de inhoud van de registers A, B, R0..R7, DPTR, SP enPSW op het display weergeeft.

(a) Een subroutine mag de waarden van de registers niet veranderen

(b) Display de waarde die SP heeft voor de subroutine aanroep

(c) Controleer de waarde van SP in LINK.LST

2. Laat in een programma zien dat de subroutine werkt

5.1 Flowchart

∨∨

Save used registers

∨∨

Clear screen

∨∨

Show A, B, PSW, DPH, DPL

∨∨

Show SP-#usedstackbytes

∨∨

Wait for key & clear screen

∨∨

Display R0..R7

∨∨


∨∨

Restore registers

∨∨


5 Opdracht 4 11

5.2 Program

start4:

myloop:

lcall BLANK_DISPLAY ; Allright, a simple program

lcall GETKEY ; which reads in a key

mov A, KEY ; and puts it’s value in A

lcall DISPLAY_REG ; and, of course, shows the regs

ljmp myloop ; Yes, again!

DISPLAY_REG:

; Save regs

push PSW

push ACC

push DPL

push DPH

push PSW ; Save it before modification

; Clear screen

lcall BLANK_DISPLAY

mov DPTR, #txtA ; First reg A

lcall DISPLAY_TXT

lcall DISPLAY_HEX

mov DPTR, #txtB ; Register B

lcall DISPLAY_TXT

mov A, B

lcall DISPLAY_HEX

pop ACC ; Program Status Word

mov DPTR, #txtPSW

lcall DISPLAY_TXT

lcall DISPLAY_HEX

mov DPTR, #txtDPTR ; DPTR, consists of

lcall DISPLAY_TXT

pop ACC ; DPH

lcall DISPLAY_HEX

mov DPH, A

pop ACC ; and DPL

lcall DISPLAY_HEX

mov DPL, A

push DPL ; We don’t want to lose them!

push DPH

mov DPTR, #txtSP ; Stack Pointer

lcall DISPLAY_TXT

mov A, SP

clr C

subb A, #6 ; substract 6, because of pushes

lcall DISPLAY_HEX ; and the call itself

lcall GETKEY ; Display is full, so wait4key

lcall BLANK_DISPLAY ; and clearscreen

mov DPTR, #txtR ; R registers


5 Opdracht 4 12

lcall DISPLAY_TXT

mov A, R0 ; R0

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h ; space

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R1 ; R1

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R2 ; R2

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R3 ; R3

lcall DISPLAY_HEX

mov DPTR, #txtR_2 ; Next line

lcall DISPLAY_TXT

mov A, R4 ; R4

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R5 ; R5

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R6 ; R6

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

mov A, R7 ; R7

lcall DISPLAY_HEX

mov A, #020h

lcall DISPLAY_ASC

lcall GETKEY ; and let the user watch it

lcall BLANK_DISPLAY ; before the prog continues

; Restore everything

pop DPH

pop DPL

pop ACC

pop PSW

ret

txtA: db ’ A=’,00h

txtB: db ’ B=’,00h

txtDPTR: db ’DPTR=’,00h

txtSP: db ’ SP=’,00h


5 Opdracht 4 13

txtR: db ’R: ’,00h

txtR_2: db ’ ’,00h

txtPSW: db ’PSW=’,00h


6 Opdracht 5 14

6 Opdracht 5

• Zet de inhoud van de EPROM van de adressen 2ch t/m 4bh vanaf positie nul ophet scherm.

• Controleer deze code d.m.v. het uitlezen van de file main.lst

6.1 Flowchart

∨∨

datapointer = startaddress

∨∨

get byte @datapointer

∨∨

print byte hex

∨∨

noScreen full?

yes∨∨


∨∨

set datapointer to next byte

∨∨

no Is thisthe last byte?

yes∨∨

>>

<<


6 Opdracht 5 15

6.2 Program

startoffset EQU 02ch ; Read from here

endaddress EQU 04bh +1 ; until here

middleaddr EQU startoffset+0fh ; Wait in between for keypress here

start5:

myloop:

lcall BLANK_DISPLAY ; Show greeting and wait4key

mov DPTR, #BEGIN_TXT

lcall DISPLAY_TXT

lcall GETKEY

lcall BLANK_DISPLAY

mov R0, #startoffset; starting variables

mov DPTR, #0

displayloop:

mov A, R0

movc A, @A+DPTR ; There isn’t have much operand choice

lcall DISPLAY_HEX ; show value

cjne R0,#middleaddr,nowait; should we wait?

lcall GETKEY ; then wait4keypress

nowait:

inc R0 ; next byte

cjne R0,#endaddress,displayloop

; and loop until we’ve reached the end

lcall GETKEY

ljmp myloop

BEGIN_TXT db ’ PRESS THE ’

db ’ ANY KEY’,00h


7 Opdracht 6 16

7 Opdracht 6

1. Maak een programma dat een led laat branden. Laat deze led op het led-displayvan onder naar boven roteren (looplampje), met een vertraging van 0.5s.

2. Beeld het bitpatroon van de led’s in binaire code af op het display (msb...lsb).

Het programma moet beendigd worden als er op een toets gedrukt wordt.

7.1 Flowchart

Main program Subroutine DISPLAY BIN

∨∨

Initialize num

∨∨

Rotate num

∨∨

Set num on leds

∨∨

Display bin num

∨∨

Wait 500ms

∨∨

Get key status

∨∨

no Keypressed?

yes∨∨

>>

∨∨

counter=8

∨∨

yescurrentbit zero?

no∨∨

"1"

∨∨

Display digit

∨∨

Decrease counter

∨∨

no counterzero?

yes∨∨

>>

∨∨

"0"

<<


7 Opdracht 6 17

7.2 Program

; BUGS:

; * No keycheck while waiting, so user could press key and release it

; within 0.5s and it would not be noticed by the program.

start6:

myloop:

lcall BLANK_DISPLAY ; Greeting

mov DPTR, #BEGIN_TXT

lcall DISPLAY_TXT

lcall GETKEY

mov A, #80h ; This is the value for the

; upper led, but we rotate

; first, so we begin down.

ledloop:

lcall BLANK_DISPLAY

rl A ; rotate bit

mov LEDS, A

lcall SET_LEDS ; set leds

lcall DISPLAY_BIN ; and show on display

lcall DELAY ; 500ms delay (=125ms*4)

lcall DELAY

lcall DELAY

lcall DELAY

lcall KBDPRESSED ; check if key is pressed

jnb KBDHIT, ledloop ; and rotate if no key pressed

ljmp ledloop ; Restart whole program

; Puts register A binary on display

DISPLAY_BIN:

push ACC

push B

mov B, R0 ; Save R0 too

push B

mov R0, #8 ; R0: counter (8 bits to display)

DB_binloop:

clr B ; B is 0 for now

rlc A ; rotate bit into carry

jnc DB_iszero ; Skip next cmd if bit == 0

inc B ; B = 1

DB_iszero:

push ACC ; we need A here

mov A, B

lcall DISPLAY_ASC ; show digit

pop ACC

djnz R0,DB_binloop ; and do it 8 times

pop B

mov R0, B

pop B

pop ACC

ret

BEGIN_TXT db ’HIT TO START’,0h


8 Opdracht 7 18

8 Opdracht 7

1. Schrijf een subroutine die de inhoud van de variabelen UUR, MIN en SEC als een klokweergeeft op het display (<UUR>:<MIN>:<SEC>).

2. Maak een subroutine die de tijdvariabelen met een seconde ophoogt.

3. Maak hiermee een hoofdprogramma die de lopende tijd op het display zet. Test ditprogramma door de wachtlus voldoende klein te maken.

8.1 Flowchart

Subroutine INC TIME Subroutine SHOW TIME

∨∨

Increment SEC

∨∨

noSEC== 60?

yes∨∨

SEC= 0

∨∨

Increment MIN

∨∨

noMIN== 60?

yes∨∨

MIN= 0

∨∨

Increment UUR

∨∨<<<<

∨∨

Display UUR

∨∨

Display ”:”

∨∨

Display MIN

∨∨

Display ”:”

∨∨

Display SEC

∨∨


8 Opdracht 7 19

8.2 Program

start7:

myloop:

lcall BLANK_DISPLAY

lcall SHOW_TIME

lcall INC_TIME

lcall DELAY

ljmp myloop

INC_TIME:

push ACC

inc SEC ; increase seconds

mov A, SEC

cjne A,#60,ITret ; sec <60? Then we’re done

clr A ; secs=0

mov SEC, A

inc MIN ; and inc minutes

mov A, MIN

cjne A, #60,ITret ; min <60? Then we’re done

clr A ; mins=0

mov MIN, A

inc UUR ; and inc hours

ITret:

pop ACC

ret

SHOW_TIME:

push ACC

mov A, UUR ; Display hour

lcall DISPLAY_DEC

mov A, #03ah ; ’:’

lcall DISPLAY_ASC

mov A, MIN ; minutes

lcall DISPLAY_DEC

mov A, #03ah ; ’:’

lcall DISPLAY_ASC

mov A, SEC ; seconds

lcall DISPLAY_DEC

mov A, SEC ; seconds

lcall DISPLAY_DEC

pop ACC

ret


9 Opdracht 8 20

9 Opdracht 8

1. Initialiseer de interne timer (TIMER0) van de 80552, zodat deze iedere 50ms eeninterrupt genereert.

2. Zet in de ISR de flag F0

3. Test de routine door een hoofdprogramma te schrijven die de flag F0 uitleest. Schrijfop het led-array een variabele die elke 50ms met een verhoogd wordt.

4. Pas het hoofdprogramma zo aan dat het klokprogramma uit opdracht 7 uitgevoerdwordt (zonder gebruik te maken van een software vertraging).

9.1 FlowchartMain program

∨∨

INIT TIMER0

∨∨

INC TIME

∨∨

Incrementled value

∨∨

Updateled array

∨∨

SHOW TIME

∨∨

noFlagF0 set?

yes∨∨

Clear F0

>>

<<

Subroutine INIT TIMER0

∨∨

Set timer-mode

∨∨

Loadtimervalue

∨∨

Enabletimer &

interrupts

∨∨

Subroutine ISR TIMER0

∨∨

Stop timer& in-

terrupts

∨∨

Set bit F0

∨∨

Reloadtimer value

∨∨

Enabletimer &

interrupts

∨∨


9 Opdracht 8 21

9.2 Program

; ...

; (at address 00bh, timer0 interrupt entry point)

ljmp ISR_TIMER0

; ...

TMODVAL EQU 1 ; Timer mode

TIMERVAL_HIGH EQU 100h-0b4h ; Counting up till 0ffffh

TIMEVAL_LOW EQU 100h-0h

RSEG IDATA

milli50sec ds 1

RSEG MAIN

start8:

mov LEDS, #0

lcall INIT_TIMER0

lcall BLANK_DISPLAY

myloop:

lcall INC_TIME

inc LEDS

lcall SET_LEDS

mov CURSOR, 0 ; instead of BLANK_DISPLAY to reduce

; flicker

lcall SHOW_TIME

waitloop: jbc F0, myloop ; wait for timer to reach 50ms

ljmp waitloop

INIT_TIMER0:

mov TMOD, #TMODVAL ; timer mode and timer value

mov TL0, #TIMERVAL_LOW

mov TH0, #TIMERVAL_HIGH

setb ET0 ; enable timer0 interrupts

setb EA ; enable interrupts

setb TR0 ; start timer

ret

ISR_TIMER0:

clr EA ; we want no interrupts during ISR

clr TR0 ; stop timer

setb F0 ; message to main program

mov TL0, timerlow ; reset timer value

mov TH0, timerhigh

setb TR0 ; start timer again

setb EA ; enable interrupts again

reti

INC_TIME: ; We update every 50ms, so we need a

; slightly different INC_TIME sub.

push ACC

inc milli50sec

mov A, milli50sec


9 Opdracht 8 22

cjne A, #20,ITret

clr A

mov milli50sec, A

inc SEC

mov A, SEC

cjne A,#60,ITret

clr A

mov SEC, A

inc MIN

mov A, MIN

cjne A, #60,ITret

clr A

mov MIN, A

inc UUR

ITret:

pop ACC

ret


10 Opdracht 9 23

10 Opdracht 9

De 10 bits A/D convertor van de 80552.

1. Sluit een potentiometer aan op de klemmen van een adc kanaal.

2. Schrijf een subroutine voor de analoog-digitaal conversie. Lees de waarde van deadc uit en zet deze op het display.

3. Druk de waarde van de gemeten spanning uit in mV, schrijf hiervoor een subroutine.

10.1 FlowchartSubroutine GET ADC

∨∨

Start conversion

∨∨

noConversiondone?

yes∨∨

valuelow =ADCH << 2 +ADCON >> 6

∨∨

valuehigh =ADCH >> 6

∨∨

Make adc readyfor next conversion

∨∨

<<

Subroutine DISPLAY MV

∨∨

×5000

∨∨

: 1023

∨∨

Displayon screen

∨∨


10 Opdracht 9 24

10.2 Program

ADC_channel EQU 0

start9:

mov ADCON, ADC_channel

lcall BLANK_DISPLAY

mov R0, #X0

myloop:

mov CURSOR, 0

lcall GET_ADC

lcall DISPLAY_INTHEX ; Display raw value

mov CURSOR,#10h

lcall DISPLAY_MV

ljmp myloop

GET_ADC:

push ACC

push B

orl ADCON, #8 ; ADCS=1: start conversion

waitconversion:

mov A, ADCON

anl A, #16

jz waitconversion ; wait until conversion finished

mov A, ADCON ; 2 lowest bits

rl A

rl A

anl A, #3

mov B, A

mov A, ADCH ; add 6 bits shifted

rl A

rl A

push ACC

anl A, #0fch

add A, B ; allright, we have the lowest byte

mov B, A

pop ACC ; for 2 highest bits (alrdy shifted)

anl A, #3 ; only 2 bits

mov X0+1, A

mov X0, B ; lowest byte

anl ADCON, #0e7h ; next time, we can restart conversion

pop B

pop ACC

ret

DISPLAY_MV:

push B

mov B, R0

mov R1, #X1

mov R2, #X2

mov R3, #X3

mov X1, #088h ; Multiply by 5000

mov X1+1, #13h


10 Opdracht 9 25

mov X2, #0ffh ; Divide by 1023

mov X2+1, #03h

mov R4, #X4

lcall MUL_DIV_R0R1R2R3R4

mov R0, #X3

lcall DISPLAY_INTDEC ; Display result decimal

mov R0, B

pop B

ret


11 Opdracht 10 26

11 Opdracht 10

Om de waarde van een condensator te meten kun je gebruik maken van een RC-netwerk.Voor de overdracht geldt:

Vuit = Vref (1− e− tRC )

1. Sluit het RC-netwerk aan.

2. Om de waarde van de condensator te meten, moet begonnen worden met het ont-laden van de condensator door een wachttijd in te bouwen. Er geldt dan Vuit = 0.Vervolgens zet je een logische "1" op de ingang, zodat de condensator zich oplaadt.Als nu t = RC, dan is Vuit = 0.63 · Vref .

3. Schrijf een programma dat de waarde van de condensator bepaaldt. Gegeven is eenweerstand van 10 kΩ.

11.1 FlowchartSubroutine MEASURE RC

∨∨

Setup counter &select adc channel

∨∨

Discharge capacitor

∨∨

Start counter

∨∨

Get adc value

∨∨

noVadc >0.63 · Vref?

yes∨∨

Stop counter &get elapsed ticks

∨∨

<<

Subroutine CONVERT2NF

∨∨

×1085

∨∨

: 10000

∨∨

Displayon screen

∨∨


11 Opdracht 10 27

11.2 Program

DC_channel EQU 1

TTL_channel EQU 0

;Vcheck EQU 645 ; 0.63*Vcc, where Vcc=03ffh

Vcheck_high EQU 02h

Vcheck_low EQU 085h

tmodval EQU 1h ; T/C mode 1: 16-bits timer/counter

start10:

lcall BLANK_DISPLAY

myloop:

lcall MEASURE_RC

mov R0, #X0

mov CURSOR, 0

lcall SET_CURSOR

lcall CONVERT2NF

mov DPTR, #AFTER_MSG

lcall DISPLAY_TXT

ljmp myloop

MEASURE_RC:

; First setup stuff

mov TMOD, #tmodval

mov TL0, #0 ; Clear counter

mov TH0, #0

orl ADCON, #ADC_channel ; Select right ADC channel

; Uncharge C if charged

clr P4.0

lcall DELAY

MEASURE_RC:

; First setup stuff

mov TMOD, #tmodval

mov TL0, #0 ; Clear counter

mov TH0, #0

orl ADCON, #ADC_channel ; Select right ADC channel

; Uncharge C if charged

clr P4.0

lcall DELAY

clr ET0

clr EA ; no interrupts, please

setb TR0 ; Start timer

setb P4.0

; Loop until Vout >= Vcheck

V_waitloop:

lcall GET_ADC ; Get ADC value

cjne R1,#Vcheck_high,checkhigh; check Vhigh

; now Vhigh=Vcheck_high

cjne R0,#Vcheck_low+1,$+3 ; cmp R0, #Vcheck_low


11 Opdracht 10 28

jc V_waitloop ; if voltage not reached, wait

Vreachedit:

; Allright, Vout has reached it

clr TR0 ; Stop timer

clr P4.0 ; to gnd again

setb EA ; allow interrupts again

; Timer overflow checking not needed, because overflow

; will not occur for C < 10 muF.

; One could check for 1 overflow and add

; 65536 to the time, but that would only be once

; and for more overflows, a seperate ISR should be

; written.

mov X0, TL0 ; Put counter value into regs

mov X0+1, TH0

ret

checkhigh: jc V_waitloop

ljmp Vreachedit

CONVERT2NF:

; Because the timer has a fixed frequency of 921.6kHz, the

; minimal capacity is around 0.001 nF. So it’s only useful to

; display the highest byte.

mov R0, #X0

mov R1, #X1

mov X1, #03dh

mov X1+1, #04h ; Multiply by 1085

mov R2, #X2

mov X2, #010h

mov X2+1, #27h ; Divide by 10000

mov R3, #X3

mov R4, #X4

lcall MUL_DIV_R0R1R2R3R4

mov R0, #X3

lcall DISPLAY_INTDEC

ret


logboek practicum electronica iiwillem.engen.nl/uni/elec/eleciireport.pdf3 opdracht 2 7 3.2 program...

Documents