Język C dla mikrokontrolerów AVR

Spis treści
Wstęp
	Kody przykładów
	Schematy
	Wymagane części
Rozdział 1. Instalacja środowiska i potrzebnych narzędzi
	Instalacja WinAVR
	Instalacja AVR Studio
	Systemy GNU/Linux
	AVR Studio
		Pierwsza aplikacja
		Dodawanie plików do projektu
	Programy narzędziowe
		Linker
		Program avr-size
		Program avr-nm
		Program avr-objcopy
		Program make
		Pliki wynikowe
	Biblioteki
		Projekt biblioteki
		Tworzenie biblioteki
		Dołączanie biblioteki do programu
		Funkcje „przestarzałe”
		Nadpisywanie funkcji bibliotecznych
		Usuwanie niepotrzebnych funkcji i danych
Rozdział 2. Programowanie mikrokontrolera
	Podłączenie — uwagi ogólne
		Problemy
	Programatory ISP
		Budowa programatora
		Programator USBASP
		Kilka procesorów w jednym układzie
	Programatory JTAG
		Programator JTAGICE
		Programator JTAGICE mkII
		Kilka procesorów w jednym układzie
		AVR Dragon
	Programatory HW i równoległe
	Tryb TPI
	Programowanie procesora w AVR Studio
	Programowanie przy pomocy narzędzi dostarczonych przez firmę Atmel
	Program AVRDUDE
	Program PonyProg
	Fusebity i lockbity w AVR-libc
		Lockbity
		Fusebity
	Sygnatura
	Lockbity w AVR-libc
	Fusebity w AVR-libc
Rozdział 3. Podstawy języka C na AVR
	Arytmetyka
		Proste typy danych
		Arytmetyka stałopozycyjna
		Arytmetyka zmiennopozycyjna
	Operacje bitowe
		Reprezentacja binarna liczb
		Operacja iloczynu bitowego
		Operacja sumy bitowej
		Operacja sumy wyłączającej
		Operacja negacji bitowej
		Operacje przesunięć bitowych
	Zasięg zmiennych
		Zmienne globalne
		Zmienne lokalne
		Modyfikator const
		Wskaźniki
		Tablice
	Funkcje
		Przekazywanie parametrów przez wartość i referencję
		Wywołanie funkcji
		Rekurencyjne wywołania funkcji
	Słowa kluczowe
		Operatory
		Instrukcje sterujące
	Preprocesor
		Dyrektywa #include
		Dyrektywy kompilacji warunkowej
		Dyrektywa #define
	Pliki nagłówkowe i źródłowe
		Definicja a deklaracja
		Słowo kluczowe static
		Słowo kluczowe extern
		Dyrektywa inline
		Modyfikator register
Rozdział 4. Sekcje programu
	Sekcje danych
		Sekcja .text
		Sekcja .data
		Sekcja .bss
		Sekcja .eeprom
	Sekcje zawierające kod programu
		Podsekcje .init[0-9]
		Podsekcje .fini[0-9]
	Sekcje specjalne
	Sekcje tworzone przez programistę
	Umieszczanie sekcji pod wskazanym adresem
Rozdział 5. Kontrola rdzenia i zarządzanie poborem energii
	Źródła sygnału RESET
		Power-on Reset
		Zewnętrzny sygnał RESET
		Brown-out Detector
		Układ Watchdog
	Zarządzanie poborem energii
		Usypianie procesora
		Wyłączanie układu BOD
		Wyłączanie podsystemów procesora
		Preskaler zegara
		Inne sposoby minimalizowania poboru energii
Rozdział 6. Dynamiczna alokacja pamięci
	Alokacja pamięci w bibliotece AVR-libc
		Funkcja malloc
		Funkcja calloc
		Funkcja realloc
		Funkcja free
	Wycieki pamięci i błędne użycie pamięci alokowanej dynamicznie
	Jak działa alokator
	Wykrywanie kolizji sterty i stosu
		Metoda I — własne funkcje alokujące pamięć
		Metoda II — sprawdzanie ilości dostępnej pamięci
		Metoda III — marker
		Metoda IV — wzór w pamięci
		Metoda V — wykorzystanie interfejsu JTAG
Rozdział 7. Wbudowana pamięć EEPROM
	Zapobieganie uszkodzeniu zawartości pamięci EEPROM
	Kontrola odczytu i zapisu do pamięci EEPROM
		Odczyt zawartości komórki pamięci
		Zapis do komórki pamięci
	Dostęp do EEPROM z poziomu AVR-libc
		Deklaracje danych w pamięci EEPROM
		Funkcje realizujące dostęp do pamięci EEPROM
		Inne funkcje operujące na EEPROM
	Techniki wear leveling
Rozdział 8. Dostęp do pamięci FLASH
	Typy danych związane z pamięcią FLASH
	Odczyt danych z pamięci FLASH
	Dostęp do pamięci FLASH >64 kB
Rozdział 9. Interfejs XMEM
	Wykorzystanie zewnętrznej pamięci SRAM w programie
		Konfiguracja I — w pamięci zewnętrznej jest tylko sekcja specjalna
		Konfiguracja II — wszystkie sekcje w pamięci zewnętrznej, stos w pamięci wewnętrznej
		Konfiguracja III — w pamięci zewnętrznej umieszczona jest tylko sterta
		Konfiguracja IV — w pamięci zewnętrznej sterta i segment zdefiniowany przez programistę
		Konfiguracja V — w pamięci zewnętrznej znajduje się stos
		Pamięć ROM jako pamięć zewnętrzna
Rozdział 10. Dostęp do 16-bitowych rejestrów IO
	Dostęp do 16-bitowego rejestru ADC
	Dostęp do 16-bitowych rejestrów timerów
Rozdział 11. Opóźnienia
Rozdział 12. Dostęp do portów IO procesora
	Konfiguracja pinu IO
	Manipulacje stanem pinów IO
		Zmiana stanu portu na przeciwny
		Ustawianie linii IO
		Zerowanie linii IO
		Makrodefinicja _BV()
		Użycie pól bitowych
	Synchronizator
	Przykłady praktyczne
		Sterowanie wyświetlaczem 7-segmentowym
		Podłączenie przycisków
		Enkoder obrotowy
		Klawiatura matrycowa
Rozdział 13. Rejestry IO ogólnego przeznaczenia
	Wykorzystanie innych rejestrów jako GPIOR
Rozdział 14. Przerwania
	Obsługa przerwań
		sei()/cli()
		Atrybut naked i obsługa przerwań w asemblerze
		Modyfikator volatile
		Atomowość dostępu do danych
		Funkcje reentrant
	Przykłady praktyczne
		Wyświetlanie multipleksowane
		Wyświetlanie multipleksowane z regulacją jasności wyświetlacza
		Obsługa przycisków
		Obsługa enkodera
		Klawiatura matrycowa
Rozdział 15. Przetwornik analogowo-cyfrowy
	Wybór napięcia referencyjnego
	Multiplekser
	Przetwornik ADC
		Tryb pojedynczej konwersji
		Tryb ciągłej konwersji
	Wejścia pojedyncze i różnicowe
	Wynik
	Wyzwalacze
	Blokowanie wejść cyfrowych
	Przerwania ADC
	Precyzyjne pomiary przy pomocy ADC
	Nadpróbkowanie
		Uśrednianie
		Decymacja i interpolacja
	Przykłady
		Termometr analogowy LM35
		Klawisze
Rozdział 16. Komparator analogowy
	Funkcje dodatkowe
		Blokowanie pinów
		Wyzwalanie zdarzeń timera
		Wybór wejścia komparatora
		Wyzwalanie przetwornika ADC
Rozdział 17. Timery
	Sygnał taktujący
		Wewnętrzny sygnał taktujący
		Zewnętrzny sygnał taktujący
	Licznik
	Układ porównywania danych
		Wpływ na piny IO
	Moduł przechwytywania zdarzeń zewnętrznych
		Eliminacja szumów
		Komparator jako wyzwalacz zdarzenia ICP
	Tryby pracy timera
		Tryb prosty
		Tryb CTC
		Tryby PWM
		Układ ochronny
		Modulator sygnału wyjściowego
	Miernik częstotliwości i wypełnienia
	Realizacja RTC przy pomocy timera
		Realizacja sprzętowa
		Realizacja programowa
Rozdział 18. Obsługa wyświetlaczy LCD
	Obsługa wyświetlaczy alfanumerycznych
		Funkcje biblioteczne
		Definiowanie własnych znaków
		Przykład — menu
	Obsługa wyświetlaczy graficznych
Rozdział 19. Interfejs USART
	Interfejsy szeregowe
	Interfejs USART
		Interfejs USART mikrokontrolera AVR
	Przykłady
		Połączenie mikrokontroler – komputer PC
		RS485
Rozdział 20. Interfejs SPI
	Inicjalizacja interfejsu
		Ustawienie pinów IO
		Zegar taktujący
		Procesor w trybie Master SPI
		Procesor w trybie slave SPI
	Przykłady
		Połączenie AVR-AVR
		Połączenie AVR – rejestr szeregowy
	Interfejs USART w trybie SPI
		Taktowanie magistrali SPI
		Tryb pracy SPI
		Format ramki danych
		Konfiguracja interfejsu
Rozdział 21. Interfejs TWI
	Tryb multimaster
	Inicjalizacja interfejsu
	Procesor w trybie I2C master
		Bity START i STOP
		Podstawowe funkcje do współpracy z I2C
		Współpraca z zewnętrzną pamięcią EEPROM
		Współpraca z zewnętrzną pamięcią FRAM
		Umieszczanie zmiennych w zewnętrznej pamięci EEPROM
		Współpraca z zegarem RTC
		Obsługa ekspandera IO PCF8574
	Procesor w trybie I2C slave
		Przykład
Rozdział 22. Interfejs USI
	4-bitowy licznik i zegar
	Przerwania USI
	Zmiana pozycji pinów
	Wykorzystanie interfejsu USI w trybie SPI
		Tryb SPI master
		Tryb SPI slave
Rozdział 23. Interfejs USB
	Zasilanie
	Sygnały danych
	VID i PID
	Interfejs USB realizowany przy pomocy konwertera
	Interfejs USB realizowany programowo
		Połączenie elektryczne
		Dostęp na PC
		Programowy interfejs USB na AVR
	Sprzętowy interfejs USB
Rozdział 24. Interfejs 1-wire
	Realizacja master 1-wire na AVR
		Realizacja master 1-wire przy pomocy pinów IO
		Realizacja master 1-wire przy pomocy interfejsu USART
		Wysokopoziomowe funkcje obsługi 1-wire
	Termometr cyfrowy DS1820
Rozdział 25. Bootloader
	Pamięć NRWW i RWW
	Bity konfiguracyjne bootloadera
		Konfiguracja lockbitów z poziomu aplikacji
	Programowanie pamięci FLASH
	Wykorzystanie przerwań w kodzie bootloadera
		Usuwanie tablicy wektorów przerwań
		Skrócenie tablicy wektorów przerwań
	Start bootloadera
		Wykorzystanie dodatkowego przycisku/zworki
		Wykorzystanie markerów w pamięci EEPROM
		Oczekiwanie na specjalny znak w wybranym kanale komunikacji
		Start aplikacji
	Współdzielenie kodu aplikacji i bootloadera
		Wywoływanie funkcji bootloadera w procesorach ATMega256x
		Wywoływanie funkcji obsługi przerwań zawartych w kodzie bootloadera
		Współdzielenie zmiennych pomiędzy aplikacją a bootloaderem
	Mikrokontrolery AVR z wbudowanym bootloaderem
Rozdział 26. Kontrola integralności programu
	Suma kontrolna
	CRC
	Automatyczne generowanie CRC
Rozdział 27. Bezpieczeństwo kodu
	Metody łamania zabezpieczeń
	Bezpieczne uaktualnianie aplikacji
	Nota AVR231 — AES Bootloader
		Ustawienie bitów konfiguracyjnych
		Przygotowanie aplikacji
		Wczytywanie uaktualnienia
Rozdział 28. Łączenie kodu w C i asemblerze
	Słowo kluczowe asm
		Typy operandów
		Dostęp do portów IO
		Dostęp do danych wielobajtowych
		Dostęp do wskaźników
		Lista modyfikowanych rejestrów
		Wielokrotne użycie wstawki asemblerowej
	Pliki .S
		Wykorzystanie rejestrów w asemblerze
		Przykłady
Rozdział 29. Optymalizacja i debugowanie programu
	Optymalizacja programu
		Opcje kompilatora związane z optymalizacją
		Atrybuty optymalizacji
	Debugowanie programu
		Rozpoczęcie sesji debugera
		Zaawansowane sterowanie przebiegiem wykonywanej aplikacji
Skorowidz