TIETOKONETEKNIIKAN LABORAATIOT

Transkriptio

1 Hämeen ammattikorkeakoulu Forssa TIETOKONETEKNIIKAN LABORAATIOT kurssi Lukuvuonna T.Laitinen Toni Laitinen, Hämeen ammattikorkeakoulu / Forssa laitinen@hamk.fi p

2 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? A L K U S A N A T Tämä moniste on tarkoitettu pääasiassa Hämeen ammattikorkeakoulun Forssan yksikön insinööriopis kelijoiden tietokonetekniikan oppimäärän laboratoriotöiden työohjeeksi. Monisteessa esiintyvät työohjeet ovat joskus hyvin laitteisto- ja kurssisidonnaisia liittyen oppilaitok sen laitekantaan ja allekirjoittaneen vetämiin tietokonetekniikan oppimäärän kursseihin. Täten töistä selviäminen rajoitetussa ajassa edellyttää töihin liittyvien kurssien ennalta hyväksytysti suorittamisen. Työohjeet muodostavat tarkkaan mietityn kokonaisuuden kattaen tietokonetekniikan tärkeimmät perus ideat ja järjestelmät. Työt on laadittu niin, että alussa olevat työt tukevat seuraavia nousujohteisesti tietokonetekniikan oppimäärän mukaisesti, joten niiden irroittaminen kokonaisuudesta ei ole suotavaa. Moniste perustuu A.Tuomas Kopran luomaan materiaaliin, jonka käyttämisestä kiitän häntä. Alkuperäi sen monisteen syntyä on myös helpottanut Tmi MARIEL toimitusjohtajan Risto Sepän lupa käyttää siinä DIGI-EL- opetussarjan materiaalia. K O P I O I N N I S T A Tämän monisteen kopioiminen, ideoiden jäljentäminen ja muu mahdollinen väärinkäyttö on tekijänoikeuslain (404/61, muut. 897/80 ja valokuvauslain (405/61, 898/80) mukaisesti kielletty ilman allekirjoittaneen kirjallista lupaa. Forssassa 7 tammikuu, 2002 Toni Laitinen tietotekniikan lehtori, tietokonetekniikan laboratorion johtaja

3 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? TIETOKONETEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJEITA Tietokonetekniikan laboratoriotyöt suoritetaan toimien pääsääntöisesti seuraavasti: 1. Varataan työ oppija-assistentilta. 2. Tutustutaan työhön liittyvään aineistoon ja tehdään mahdolliset etätehtävät. 3. Esitetään etätehtävien suoritus ja osaaminen ohjaajalle. 4. Suoritetaan työ ohjeiden mukaan. 5. Valmistaudutaan huolellisesti työkuulusteluun (kohta 7). 6. Kutsutaan tehtyä työtä kuulustelemaan määrätty ohjaaja paikalle tai siirrytään hänen olinpaikalleen sopimuksen mukaan. 7. Ohjaaja suorittaa työkuulustelun ryhmän kaikille jäsenille työhön liittyvistä aiheista. 8. Ohjaaja antaa kullekin ryhmän jäsenelle erikseen arvosanan (esim. 1-3) hyväksytyssä tapauksessa. Työn hylkääminen merkitsee sen kertaamista ja uudelleen kuulustelua myöhemmässä vaiheessa. 9. Ilmoitetaan oppija-assistentille työn suorituksesta. Ohjaajat määrittelevät yhteistyössä tietokonetekniikan laboraatioista vastaavan laboratoriojohtajan kans sa kunakin lukuvuonna tai oppijaksolla suoritettavat ohjelmatyöt. Jokainen oppija suorittaa pääsääntöisesti kaikki ohjelmatyöt kahden viimeisen opiskeluvuoden aikana. Poikkeuksia sallitaan ainoastaan harvoissa erikoistapauksissa, joista on sovittava tietokonetekniikan laboraatioista vastaavan ohjaajan kanssa aina erikseen tapauskohtaisesti.

4 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? TIETOKONETEKNIIKAN LABORATORIOTYÖT TKT208, Näytön ohjauksia TKT209, Väyläpiirit TKT210, Muistit TKT212, Mikro-ohjelmoitu ohjaus TKT220, Tutustuminen harjoittelulaitteistoon ja -ohjelmistoon I TKT221, Tutustuminen harjoittelulaitteistoon ja -ohjelmistoon II TKT222, Tulo- ja lähtöporttien ohjaus ja käyttö TKT223, Monisovellusohjaus TKT224, Koodin koon optimointi TKT225, Monisovelluskortin ohjelmointi C:llä TKT226, Moottorin nopeuden säätö PWM-ohjauksella TKT231, Sulautetun järjestelmän kehitys I TKT270, Logiikka-analysaattori TKT280, Ohjelmointilaite TKT290, RS-232 liitäntä ja sen ohjelmointi...

5 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT208 NÄYTÖN OHJAUKSIA Teoriakurssi, johon työ liittyy: Digitaalitekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra T.Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002 Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 208

6 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 1. Työn tarkoitus NÄYTÖN OHJAUKSIA Työssä on tarkoitus tutustua perusnäyttöjen erilaisiin yksinkertaisiin ohjaustapoihin ja niihin liittyvien näyttöjen ja ohjainpiirien rakenteeseen ja toimintaan. 2. Tarvittavat työkalut 1. DIGI-EL-opetussarja 2. DIGI-EL-opetussarjan käyttöohje 3. Tarvittavat datakirjat 4. Mahdollisesti yleismittari 5. Mahdollisesti oskilloskooppi 6. Mahdollisesti logiikkakynä 3. Etätehtävät 1. Tutustu DIGI-EL-opetussarjan rakenteeseen, toimintaan ja käyttöön, jos et ole jo tutustunut, työkalujen 1, 2 ja 3 avulla? 2. Tutustu käyttöohjeen kuvan No 12 näyttöihin, niiden ohjauksiin ja niissä käytettyihin piireihin ao. kirjallisuuden ja datakirjojen avulla? 3. Tutustu käyttöohjeen kuvan No 17 limitettyyn näyttöjen ohjauksen periaatteeseen ja sen toteuttaviin piireihin ao. kirjallisuuden ja datakirjojen avulla? Esitä kytkennän ajoituskaavio? Kuinka data siirtyy näyttöön ohjauksilla SW0... SW15? Miten eri numerot aktivoidaan? 4. Suoritettavat tehtävät

7 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 1. Tutustuminen DIGI-EL-opetussarjaan 1. Liitä testiliitin TEST UNIT ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Kytke ohjausyksikköön käyttöjännite liittämällä syöttöjänniteliitin liittimeen POWER? 3. Kokeile, mikä on kytkinohjausten SW0... SW7 ja lamppujen LED0... LED7 looginen toiminta ja mahdollinen tehtävä? 4. Kokeile ja selvitä ohjauksien SW8... SW15 toiminta havainnoimalla numeronäyttöä HEX CODE? 5. Kokeile ja selvitä painokytkinohjausten SW16... SW23 toiminta ja vaikutus LED lamppuihin LED8... LED15? 6. Aseta TEST UNIT-kytkin asentoon 1? Aseta freq.-kytkimet CLK1 ja CLK2 asentoon 4? Aseta DMV asentoon U3 kytkimellä meas? Kokeile ja selvitä ohjausten CLK1 man. vaikutus jännitteeseen U3? Miten käy jännitteelle U3, kun kello CLK1 on automaattiasennoissa 1, 2 tai 3? 7. Aseta testiliittimen kytkin asentoon 2 ja DMV asentoon U3? Kokeile ja selvitä säädön U1 cont vaikutus jännitemittaukseen U3? 8. Kokeile ja selvitä logiikkakynän toiminta? 2. Näyttöjen ohjaus 1. Aseta SW0=1 ja SW1=1? Selvitä ja kokeile ohjauksen SW0 merkitys? 2. Selvitä ja kokeile ohjauksen SW1 merkitys? 3. Selvitä ja kokeile, miten saat LED-näyttöön jonkun tiettyn luvun esim. 6? 4. Selvitä ja kokeile, miten saat LCD-näyttöön jonkun tietyn luvun esim. 5? 5. Selvitä ja kokeile, miten saat LCD-näyttöön esim. luvun 50? 6. Selvitä ja kokeile, miten saat LCD-näyttöön esim. luvun 5.0? 3. Limitetty näytön ohjaus 1. Aseta kello CLK1 hitaalle automaattitoiminnalle ja tutki näyttöjen toimintaa? 2. Mikä on riittävä taajuus, jotta näyttö olisi tasainen? 3. Selvitä ja kokeile, miten saat näyttöön tietyn luvun esim. 1234? 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

8 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT209 VÄYLÄPIIRIT Teoriakurssi, johon työ liittyy: Digitaalitekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

9 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 209 VÄYLÄPIIRIT 1. Työn tarkoitus Työssä on tarkoitus tutustua väylissä yleisesti käytettäviin avokollektori-, kolmitila- ja tiedon väylälle syöttö- ja väylältä ottopiireihin? 2. Tarvittavat työkalut 1. DIGI-EL-opetussarja 2. DIGI-EL - opetussarjan käyttöohje 3. Tarvittavat datakirjat 4. Mahdollisesti yleismittari 5. Mahdollisesti oskilloskooppi 6. Mahdollisesti logiikkakynä 3. Etätehtävät 1. Tutustu DIGI-EL-opetussarjan rakenteeseen, toimintaan ja käyttöön, jos et ole jo tutustunut, työkalujen 1, 2 ja 3 avulla? 2. Tunnista käyttöohjeen kytkennän No 3 piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 3. Selvitä käsite avokollektori? 4. Selvitä käsite kolmitila ja suuri-impedanssinen tila? 5. Mikä on mielestäsi väylätörmäys? 6. Miksi tavallisen HCMOS-portin lähtöjä ei saa kytkeä yhteen? 7. Miksi lähtöjen yhteenkytkeminen on mahdollista esim. piireillä 74HC03 ja 74HC125? 8. Tunnista käyttöohjeen kytkennän No 14 piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Tutustuminen DIGI-EL-opetussarjaan (jos et ole vielä tutustunut!) 1. Liitä testiliitin TEST UNIT ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Kytke ohjausyksikköön käyttöjännite liittämällä syöttöjänniteliitin liittimeen POWER? 3. Kokeile, mikä on kytkinohjausten SW0... SW7 ja lamppujen LED0... LED7 looginen toiminta ja mahdollinen tehtävä? 4. Kokeile ja selvitä ohjauksien SW8... SW15 toiminta havainnoimalla numeronäyttöä HEX CODE? 5.Kokeile ja selvitä painokytkinohjausten SW16... SW23 toiminta ja vaikutus LED-lamppuihin LED8... LED15? 6. Aseta TEST UNIT-kytkin asentoon 1? Aseta freq.-kytkimet CLK1 ja CLK2 asentoon 4? Aseta DMV asentoon U3 kytkimellä meas? Kokeile ja selvitä ohjausten CLK1 man. vaikutus jännitteeseen U3? Miten käy jännitteelle U3, kun kello CLK1 on automaattiasennoissa 1, 2 tai 3? 7. Aseta testiliittimen kytkin asentoon 2 ja DMV asentoon U3? Kokeile ja selvitä säädön U1 cont vaikutus jännitemittaukseen U3? 8. Kokeile ja selvitä logiikkakynän toiminta?

10 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 2. Väyläpiirit 1. Liitä DIGI-EL 3-yksikkö ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Selvitä ja laadi käyttöohjeen kuvan 3 kunkin kytkennän totuustaulu? 3. Yritä synnyttää väylätörmäys? Miten onnistui? 4. Mitä vaikutusta on kytkentöjen J1, J2 ja J3 irroittamisella? Kokeile! 5. Liitä DIGI-EL 14 yksikkö ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 6. Siirrä data ohjauksilla SW0... SW7 lähtöihin LED0... LED7? 7. Siirrä data ohjauksilla SW8... SW15 lähtöihin LED8... LED15? 8. Siirrä data ohjauksilla SW0... SW7 lähtöihin DIS0... DIS7? 9. Siirrä data ohjauksilla SW0... SW7 lähtöihin LED8... LED15? 10. Siirrä data ohjauksilla SW8... SW15 lähtöihin DIS0... DIS7? 11. Yritä saada aikaan väylätörmäys? Onnistuiko? 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Mitä loogisia kytkentöjä moduulin DIGI-EL 3 diodikytkennät vastaavat? 3. Missä luulisit vian olevan, jos moduulin DIGI-EL 3 lähtö LED3 palaisi aina? 4. Missä luulisit vian olevan, jos moduulin DIGI-EL 14 data ei siirry ohjauksilla SW8... SW15 lähtöihin DIS0... DIS7? 5. Missä luulisit vian olevan, jos moduulin DIGI-EL 14 bittilinja 5 on jatkuvasti tilassa 0? 6. Muut kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

11 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT210 MUISTIT Teoriakurssi, johon työ liittyy: Digitaalitekniikka, Tietokonetekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

12 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö Työn tarkoitus MUISTIT Työssä on tarkoitus tutustua EPROM- ja RAM-muistipiireihin. 2. Tarvittavat työkalut 1. DIGI-EL-opetussarja 2. DIGI-EL-opetussarjan käyttöohje 3. Tarvittavat datakirjat 4. Mahdollisesti yleismittari 5. Mahdollisesti oskilloskooppi 6. Mahdollisesti logiikkakynä 3. Etätehtävät 1. Tutustu DIGI-EL-opetussarjan rakenteeseen, toimintaan ja käyttöön, jos et ole jo tutustunut, työkalujen 1, 2 ja 3 avulla? 2. Selvitä käyttöohjeen kuvan No 15 kytkennän toiminta datakirjojen, luentojen ja muun kirjallisuuden avulla? 4. Tunnista kytkennän piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 5. Esitä kuvan No 15 muistipiirien muistikartta? piiri alue 4. Suoritettavat tehtävät 1. Tutustuminen DIGI-EL-opetussarjaan (jos et ole vielä tutustunut) 1. Liitä testiliitin TEST UNIT ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Kytke ohjausyksikköön käyttöjännite liittämällä syöttöjänniteliitin liittimeen POWER? 3. Kokeile, mikä on kytkinohjausten SW0... SW7 ja lamppujen LED0... LED7 looginen toiminta ja mahdollinen tehtävä? 4. Kokeile ja selvitä ohjauksien SW8... SW15 toiminta havainnoimalla numeronäyttöä HEX CODE? 5. Kokeile ja selvitä painokytkinohjausten SW16... SW23 toiminta ja vaikutus LEDlamppuihin LED8... LED15? 6. Aseta TEST UNIT-kytkin asentoon 1? Aseta freq.-kytkimet CLK1 ja CLK2 asentoon 4? Aseta DMV asentoon U3 kytkimellä meas? Kokeile ja selvitä ohjausten CLK1 man. vaikutus jännitteeseen U3? Miten käy jännitteelle U3, kun kello CLK1 on automaattiasennoissa 1, 2 tai 3? 7. Aseta testiliittimen kytkin asentoon 2 ja DMV asentoon U3? Kokeile ja selvitä säädön U1 cont vaikutus jännitemittaukseen U3? 8. Kokeile ja selvitä logiikkakynän toiminta?

13 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 2. Muistit 1. Liitä DIGI-EL 15-muistiyksikkö ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Lue EPROM-piirien muistipaikkojen 0000H-0010H sisällöt? 10 0F 0E 0D 0C 0B 0A Kirjoita RAM-piirin muistipaikkoihin seuraavasti: F 0E 0D 0C B 0A ff ee dd cc bb aa Lue RAM-piirin edellä kirjoitetut muistipaikat ja tarkasta, onko tulos oikea? 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

14 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT212 MIKRO-OHJELMOITU OHJAUS Teoriakurssi, johon työ liittyy: Digitaalitekniikka, Tietokonetekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

15 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö Työn tarkoitus MIKRO-OHJELMOITU OHJAUS Työssä on tarkoitus tutustua mikro-ohjelmoitavan ohjainyksikön periaatteelliseen toimintaan ja sen sovellukseen pistematriisinäytön ohjaimena. 2. Tarvittavat työkalut 1. DIGI-EL-opetussarja 2. DIGI-EL-opetussarjan käyttöohje 3. Tarvittavat datakirjat 4. Mahdollisesti yleismittari 5. Mahdollisesti oskilloskooppi 6. Mahdollisesti logiikkakynä 3. Etätehtävät 1. Tutustu DIGI-EL-opetussarjan rakenteeseen, toimintaan ja käyttöön, jos et ole jo tutustunut, työkalujen 1, 2 ja 3 avulla? 2. Selvitä käyttöohjeen kuvan No 16 mikro-ohjelmoidun ohjausyksikön kytkennän toiminta luentojen, datakirjojen ja muun kirjallisuuden avulla? 3. Tunnista kytkennän piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 4. Selvitä käyttöohjeen ohjelman 1 toiminta? 5. Selvitä käyttöohjeen ohjelman 1 toiminta vuokaaviolla? 6. Selvitä käyttöohjeen kuvan No 18 pistematriisinäytön ohjauksen kytkennän toiminta luentojen, datakirjojen ja muun kirjallisuuden avulla? 7. Tunnista kytkennän piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 8. Miten näytön vaakarivi ja pystysarake valitaan? 9. Miten näytön tietty piste sytytetään? 10.Mihin perustuu vaakarivin useiden pisteiden näkyminen yhtäaikaa? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Tutustuminen DIGI-EL-opetussarjaan (jos et ole jo tutustunut!) 1. Liitä testiliitin TEST UNIT ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Kytke ohjausyksikköön käyttöjännite liittämällä syöttöjänniteliitin liittimeen POWER? 3. Kokeile, mikä on kytkinohjausten SW0... SW7 ja lamppujen LED0... LED7 looginen toiminta ja mahdollinen tehtävä? 4. Kokeile ja selvitä ohjauksien SW8... SW15 toiminta havainnoimalla numeronäyttöä HEX CODE? 5. Kokeile ja selvitä painokytkinohjausten SW16... SW23 toiminta ja vaikutus LED-lamppuihin LED8... LED15? 6. Aseta TEST UNIT-kytkin asentoon 1? Aseta freq.-kytkimet CLK1 ja CLK2 asentoon 4? Aseta DMV asentoon U3 kytkimellä meas? Kokeile ja selvitä ohjausten CLK1 man. vaikutus jännitteeseen U3? Miten käy jännitteelle U3, kun kello CLK1 on automaattiasennoissa 1, 2 tai 3? 7. Aseta testiliittimen kytkin asentoon 2 ja DMV asentoon U3? Kokeile ja selvitä säädön U1 cont vaikutus jännitemittaukseen U3?

16 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 8. Kokeile ja selvitä logiikkakynän toiminta? 2. Mikro-ohjelmoitu ohjainyksikkö 1. Liitä DIGI-EL 16 mikro-ohjelmoitu ohjainyksikkö ohjainyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Aseta kello CLK1 käsikäytölle kytkemällä freq. asentoon 4: man? 3. Kokeile ohjelman 1 toiminta käytännössä? 4. Kokeile ohjelman 3 toiminta käytännössä? 3. Pistematriisinäytön ohjaus EPROM-muistilla 1. Liitä DIGI-EL 18 pistematriisinäytön ohjausyksikkö ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Aseta kello CLK2 käsinsyötölle, nollaa laskuri ohjauksella SW14 ja aseta kello CLK1 nopealle automaattitoiminnalle? 3. Valitse merkki näytölle ohjauksilla SW0... SW3 = 0000? 4. Valitse manuaalikellolla CLK2 seuraava merkki jne.? Kokeile kellojen CLK1 ja CLK2 vaikutusta kytkennän toimintaan asettamalla kumpikin käsinsyötölle? 6. Palauta CLK1 automaattiseen nopeaan toimintaan ja aseta SW0... SW3 = Kellota manuaalisesti kellolla CLK2 ja esitä merkit? Aseta CLK2 hitaalle automaattitoiminnalle ja kokeile uudelleen edellistä? 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Mikä tulisi olla EPROM-muistipiirin sisältö, jotta näyttöön saataisiin merkit A ja 3...? 3. Missä luulisit vian olevan, jos vasemmanpuoleinen pystysarake ei syttyisi ollenkaan? 4. Muut kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

17 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Oppimäärä: Ammattiaineiden laboraatiot Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT213 HAIHTUMATTOMAT KIRJOITUSMUISTIT Teoriakurssi, johon työ liittyy: Digitaalitekniikka, Tietokonetekniikka Työn laatijat: Toni Laitinen Työ päivitetty: marraskuu, Toni Laitinen, Hämeen ammattikorkeakoulu / Forssa Toni.Laitinen@hamk.fi p

18 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö Työn tarkoitus HAIHTUMATTOMAT KIRJOITUSMUISTIT Työssä on tarkoitus tutustua haihtumattomien kirjoitusmuistien kirjoitukseen ja lukemiseen. Samoin tutustutaan yleisimpien sarjamuotoisten IC-väylien käyttöön. 2. Tarvittavat työkalut 1. DIGI-EL-opetussarja 2. DIGI-EL-opetussarjan käyttöohje 3. Tarvittavat datalehdet 4. Mahdollisesti yleismittari 5. Mahdollisesti oskilloskooppi 6. Mahdollisesti logiikkakynä 3. Etätehtävät 1. Tutustu DIGI-EL-opetussarjan rakenteeseen, toimintaan ja käyttöön, jos et ole jo tutustunut, työkalujen 1, 2 ja 3 avulla? 2. Selvitä käyttöohjeen kuvan No NN kytkennän toiminta luentojen, datakirjojen ja muun kirjallisuuden avulla 3. Tunnista kytkennän piirien tyypit ja niiden toteuttamat perustoiminnat? 4. Selvitä Flash-piirin kirjoituskomentosekvenssi datalehdiltä. 5. Selvitä SPI-väylän väyläjakson toiminta: kuinka siirto alkaa/loppuu, mitä tavuja kirjoitetaan kirjoitus/lukukomennoissa. 6. Selvitä I2C-väylän väyläjakson toiminta: kuinka siirto alkaa/loppuu, mitä tavuja kirjoitetaan kirjoitus/lukukomennoissa. 4. Suoritettavat tehtävät 1. Tutustuminen DIGI-EL-opetussarjaan (jos et ole jo tutustunut!) 1. Liitä testiliitin TEST UNIT ohjausyksikön CONTROL UNIT euroliittimeen? 2. Kytke ohjausyksikköön käyttöjännite liittämällä syöttöjänniteliitin liittimeen POWER? 3. Kokeile, mikä on kytkinohjausten SW0... SW7 ja lamppujen LED0... LED7 looginen toiminta ja mahdollinen tehtävä? 4. Kokeile ja selvitä ohjauksien SW8... SW15 toiminta havainnoimalla numeronäyttöä HEX CODE? 5. Kokeile ja selvitä painokytkinohjausten SW16... SW23 toiminta ja vaikutus LED-lamppuihin LED8... LED15? 6. Aseta TEST UNIT-kytkin asentoon 1? Aseta freq.-kytkimet CLK1 ja CLK2 asentoon 4? Aseta DMV asentoon U3 kytkimellä meas? Kokeile ja selvitä ohjausten CLK1 man. vaikutus jännitteeseen U3? Miten käy jännitteelle U3, kun kello CLK1 on automaattiasennoissa 1, 2 tai 3? 7. Aseta testiliittimen kytkin asentoon 2 ja DMV asentoon U3? Kokeile ja selvitä säädön U1 cont vaikutus jännitemittaukseen U3? 8. Kokeile ja selvitä logiikkakynän toiminta? Toni Laitinen, Hämeen ammattikorkeakoulu / Forssa Toni.Laitinen@hamk.fi p

19 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 2. Flash-muisti 1. Kirjoita data piirin muistipaikkaan ja lue se varmistaaksesi kirjoituksen onnistumisen. Huomaa, että piiri palautuu takaisin oletustilaan (luku) heti tavun kirjoittamisen jälkeen. 3. Sarjaväyläiset EEPROM-muistit 1. Aseta kortin molemmat oikosulkupalat joko SPI tai I2C asentoon. 2. Poista piiriltä kirjoitussuojaus, komennolla tai kytkimellä. 3. Kirjoita data piirin muistipaikkaan ja lue se varmistaaksesi kirjoituksen onnistumisen. 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Demonstroi piireille kirjoittaminen ja varmenna kirjoitettu data lukemalla se virtakatkon jälkeen. 3. Muut kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen! Toni Laitinen, Hämeen ammattikorkeakoulu / Forssa Toni.Laitinen@hamk.fi p

20 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT220 TUTUSTUMINEN HARJOITTELULAITTEISTOON ja -OHJELMISTOON I Teoriakurssi, johon työ liittyy: Tietokonetekniikka, Käskykieli Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

21 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 220 TUTUSTUMINEN HARJOITTELULAITTEISTOON ja -OHJELMISTOON I 1. Työn tarkoitus Työssä on tarkoitus tutustua seuraavissa laboratoriotöissä käytettävään DT6 PAT mikrotietokoneeseen ja siihen liitettävään Bytronic APB1 monisovelluskorttiin. 2. Tarvittavat työkalut 1. DT6 PAT mikrosuoritinkortti 5. DT6 PAT Microcomputer User Manual 2. Bytronic APB1 monisovelluskortti 6. Bytronic Associates I/O LIITÄNNÄT 3. Edelliset liittävä kaapeli 7. Muuta mahdollista kirjallisuutta 4. Virtalähde 3. Esitehtävät 1. Tutustu DT6 PAT suoritinkorttiin työkalun 5 avulla? 2. Luettele suoritinkortin rakenteiden pääosat ja niiden tehtävät?

22 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 3. Selvitä suoritinkortin ohjelmisto? 4. Selvitä suoritinkortin muisti- ja I/O-avaruus? 3.4. Selvitä alustavasti kortin näppäimistöltä annettavien komentojen toiminta ja tarkoitus? 1. Komento M 2. Komento G 3. Komento P 4. Komento + 5. Komento R 4. Suoritettavat tehtävät 1. Kokoa työssä käytettävä laitteistokokonaisuus, jos sitä ei ole vielä tehty? Ole tarkkana käyttöjännitteiden napaisuuden suhteen? 2. Kytke sähköt järjestelmään ohjaajan tarkastettua kytkennän? 3. Kokeile järjestelmän toimintaa ohjaamalla sitä näppäimistökomennoilla työkalun 5 proseduurin mukaisesti? (Sivut 28-34, 38-39, 48-50) 5. Työkuulustelu 1. Säilytä ladatut ohjelmat järjestelmän muistissa, ja hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista esitehtävineen tutkitun laitteen suoritinkorttipuolelta!

23 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT221 TUTUSTUMINEN HARJOITTELULAITTEISTOON ja -OHJELMISTOON II Teoriakurssi, johon työ liittyy: Tietokonetekniikka, Käskykieli Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

24 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 221 TUTUSTUMINEN HARJOITTELULAITTEISTOON ja -OHJELMISTOON II 1. Työn tarkoitus Työssä on tarkoitus tutustua jäljemmissä laboratoriotöissä käytettävään DT6 PAT mikrotietokoneeseen ja etenkin siihen liitettävään Bytronic APB1 monisovelluskorttiin. 2. Tarvittavat työkalut 1. DT6 PAT mikrosuoritinkortti 5. DT6 PAT Microcomputer User Manual 2. Bytronic APB1 monisovelluskortti 6. Bytronic Associates I/O LIITÄNNÄT 3. Edelliset liittävä kaapeli 7. Muuta mahdollista kirjallisuutta 4. Virtalähde 3. Esitehtävät 1. Tutustu Bytronic ABP1 monisovelluskorttiin ja sen liittämiseen DT6 PAT mikrosuoritinkorttiin työkalujen 5 ja 6 avulla? 2. Luettele monisovelluskortin päätoimintalohkot ja niiden mahdollinen käyttö?

25 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 3. Selvitä kytkentäkaapelin johdinten tarkoitus ja liittimet kummankin kortin puolelta? 4. Selvitä monisovelluskortin toimintojen valintaan liittyvien kytkinten eri asennot? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Kokoa työssä käytettävä laitteistokokonaisuus, jos sitä ei ole vielä tehty? Ole tarkkana käyttöjännitteiden napaisuuden suhteen? 2. Kytke sähköt järjestelmään ohjaajan tarkastettua kytkennän? 3. Lataa I/O-paikkaan 088H luku 0FFH, jolloin portti 1 ohjelmoidaan lähdöiksi ja I/O-paikkaan 086H luku 000H, jolloin portti 2 ohjelmoidaan tuloiksi? 4. Kokeile nyt ilman omaa ohjelmaa järjestelmän monitorin ja I/O-näppäimien avulla esitehtävissä tarkasteltuja toimintoja? 5. Työkuulustelu 1. Hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista esitehtävineen tutkitusta laitteesta!

26 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT222 TULO- ja LÄHTÖPORTTIEN OHJAUS ja KÄYTTÖ Teoriakurssi, johon työ liittyy: Tietokonetekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

27 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 222 TULO- ja LÄHTÖPORTTIEN OHJAUS ja KÄYTTÖ 1. Työn tarkoitus Työssä on tarkoitus tutustua mikrotietokonekortin DT6 PAT ja siihen liitetyn monisovelluskortin Bytronic APB1 avulla rinnakkaisliitännän toteutukseen ja sen ohjelmointiin. 2. Tarvittavat työkalut 1. DT6 PAT mikrosuoritinkortti 5. DT6 PAT Microcomputer User Manual 2. Bytronic APB1 monisovelluskortti 6. Bytronic Associates I/O LIITÄNNÄT 3. Edelliset liittävä kaapeli 7. Muuta mahdollista kirjallisuutta 4. Virtalähde 3. Esitehtävät 1. Kertaa DT6 PAT suoritinkortin tekniikka, ja selvitä siinä sijaitsevan MUARTmonitoimipiirin toiminta ja ohjelmointi etenkin sen rinnakkkaisliitäntäporttien P1 ja P2 osalta työkalun 5 ja luentojen avulla? 2. Kertaa Bytronic ABP1 monisovelluskortin rakenne ja toiminta erityisesti kytkinten luvun ja valodiodien kirjoituksen osalta työkalun 6 avulla. 3. Suunnittele ohjelma, joka lukee monisovelluskortin kytkimiltä tiedon portin P2 kautta ja kirjoittaa luetun tiedon monisovelluskortin valodiodeille portin P1 kautta? Hyödynnä suunnittelussasi seuraavaa puoliohjelmaa muuntamalla se ensin kulkukaavioesitykseksi? Puoliohjelma: Kulkukaavio? alku: do alusta MUART osanap1 -> p1ohjos osanap2 -> p2ohjos end alusta MUART do jatkuvasti do lue P2 (P2) -> AL end lue P1 do kirjoita P1 (AL) -> P1 end kirjoita P1 end jatkuvasti loppu

28 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Ohjelma? 5. Vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1. Portin P1 ohjaussananan osoite (Port 1 Control)? p1ohjos = 2. Portin P2 ohjaussanan osoite (Mode)? p2ohjos = 3. Portin P1 osoite (Port 1)? p1os = 4. Portin P2 osoite (Port 2)? p2os = 5. Portin P1 ohjaussana? p1osana = 6. Portin P2 ohjaussana? p2osana =

29 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Kokoa työssä käytettävä laitteistokokonaisuus, jos sitä ei ole vielä tehty? Ole tarkkana käyttöjännitteiden napaisuuden suhteen? 2. Kytke sähköt järjestelmään ohjaajan tarkastettua kytkennän? 3. Editoi ja käännä itse valitsemallasi tavalla esitehtävissä suunnittelemasi ohjelma? 4. Kirjoita kääntämäsi ohjelma suoritinkortin näppäimistöltä muistiin? 5. Suorita, kokeile ja testaa lataamaasi ohjelmaa? 6. Miten muuntaisit ohjelman toimintaa niin, että sen suoritus loppuisi esim. sovelluskortin jonkin näppäimen painallukseen? 7. Tee tarvittavat muutokset ohjelmaan, ja kokeile sen toimintaa? Kulkukaavio? Ohjelma? 5. Työkuulustelu 1. Säilytä ladatut ohjelmat järjestelmän muistissa ja hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

30 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT223 MONISOVELLUSOHJAUS Teoriakurssi, johon työ liittyy: Tietokonetekniikka Työn laatijat: A. Tuomas Kopra Toni Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

31 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö Työn tarkoitus MONISOVELLUSOHJAUS Työssä on tarkoitus tutustua mikrotietokonekortin DT6 PAT ja siihen liitetyn monisovelluskortin Bytronic APB1 avulla rinnakkaisliitännän toteutukseen ja sen ohjelmointiin monisovellusympäristössä. 2. Tarvittavat työkalut 1. DT6 PAT mikrosuoritinkortti 2. Bytronic APB1 monisovelluskortti 3. Edelliset liittävä kaapeli 4. Virtalähde 5. DT6 PAT Microcomputer User Manual 6. Bytronic Associates I/O LIITÄNNÄT 7. Muuta mahdollista kirjallisuutta 3. Esitehtävät 1. Kertaa tai selvitä DT6 PAT suoritinkortin tekniikka ja siinä sijaitsevan MUARTmonitoimipiirin toiminta ja ohjelmointi etenkin sen rinnakkkaisliitäntäporttien P1 ja P2 osalta työkalun 5 ja luentojen avulla? 2. Kertaa tai selvitä Bytronic ABP1 monisovelluskortin rakenne ja toiminta työkalun 6 avulla. 3. Suunnittele ohjelmisto, joka suorittaa sovelluskortin näppäinpainalluksen mukaan seuraavat toiminnat? näppäin 1 -> siirtää kytkinten asennot LED-lampuille näppäin 2 -> soittaa summeria n. 2s näppäin 3 -> pyörittää tasavirtamoottoria, kunnes painetaan näppäintä 4 näppäin * -> kaikki edelliset toiminnat peräkkäin jatkuvasti toistaen näppäin # -> lopetus 4. Esitä ohjelmiston puoliohjelma- tai kulkukaavio seuraavalle tyhjälle sivulle? 5. Vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1. Portin P1 ohjaussananan osoite (Port 1 Control)? p1ohjos 2. Portin P2 ohjaussanan osoite (Mode)? p2ohjos 3. Portin P1 osoite (Port 1)? p1os = 4. Portin P2 osoite (Port 2)? p2os = 5. Portin P1 ohjaussana? p1osana = 6. Portin P2 ohjaussana? p2osana = 7. Summerin soittosana summeri = 8. Tasavirtamoottorin pyörityssana moottori = 9. Näppäimen 1 maskisana n1maski = 10. Näppäimen 2 maskisana n2maski = 11. Näppäimen 3 maskisana n3maski = 12. Näppäimen 4 maskisana n4maski = 13. Näppäimen * maskisana n*maski = 14. näppäimen # maskisana n#maski = 15. Pyyhkäisyn aloitussana pyyhkaisy = = =

32 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Puoliohjelma- tai kulkukaavio? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Kokoa työssä käytettävä laitteistokokonaisuus, jos sitä ei ole vielä tehty? Ole tarkkana käyttöjännitteiden napaisuuden suhteen? 2. Kytke sähköt järjestelmään ohjaajan tarkastettua kytkennän? 3. Editoi ja käännä itse valitsemallasi tavalla esitehtävissä suunnittelemasi ohjelmisto sekä tulos- ta ja säilytä listaustiedosto *.lst-tiedosto? 4. Kirjoita kääntämäsi ohjelma suoritinkortin näppäimistöltä muistiin? 5. Suorita, kokeile ja testaa lataamaasi ohjelmaa? 5. Työkuulustelu 1. Säilytä ladatut ohjelmat järjestelmän muistissa, ja hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

33 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Kurssi: Tietokonetekniikan laboraatiot Laboratoriotyö: TKT231 SULAUTETUN JÄRJESTELMÄN KEHITYS I Teoriakurssi, johon työ liittyy: Tietokonetekniikka Työn laatijat: T.Laitinen Työ päivitetty: tammikuu, 2002

34 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? Tietokonetekniikka / Toni Laitinen Laboratoriotyö 231 SULAUTETUN JÄRJESTELMÄN KEHITYS I 1. Työn tarkoitus Työn tarkoituksena on tutustuttaa oppija sulautettujen mikrotietokonejärjestelmien ohjelmistojen kehittelyyn paikallisverkkoon kytketyn PC-pohjaisen kehitystyöaseman avulla. Lisäksi opitaan käyttämään nykyaikaista prosessori / kehitysympäristöä. 2. Tarvittavat työkalut 1. Laitteisto: - Paikallisverkkoon kytketty PC-pohjainen kehitystyöasema varustettuna sarjaliitäntään liitetyllä ARM EVALUATOR7T-prototyyppikortilla. 2. Ohjelmisto: - Kehitystyöaseman käyttöjärjestelmä- ja varusohjelmistot. - ARM Evaluator7T-ohjelmisto sekä ARM Developer Suite 1.01 (evaluation version). - Valmis liitteen 1 ohjelmamoduuli on hakemistossa C:\Evaluator-7T\source\examples\7segment 3. Etätehtävät 1. Esitä lohkokaavioesityksenä oleellinen käytettävän kortin ja prosessorin kokoonpanosta? 2. Esitä kulkukaavioesityksenä kehiteltävän ohjelmiston kehityksen eri vaiheet? 3. Tustustu Code Warrior for ARM kehitysympäristöön esim. käsikirjojen avulla? 4. Selvitä liitteen 1 ohjelman toiminta? 4. Suoritettavat tehtävät 1. Kopioi ohjaajan osoittamasta hakemistosta kaikki tiedostot omaan työhakemistoosi? 2. Katso, mitä kopioit? Mitä? 3. Siirry Code Warrior kehitysympäristöön? 4. Vaihda työhakemistoksi oma työhakemistosi? 5. Avaa tiedosto 7Segment.mcp omasta työhakemistostasi? 6. Käännä ja tee tarvittavat toimenpiteet protokortille ladattavan tiedoston aikaansaamiseksi. 7. Lataa syntynyt ohjelmisto prototyypin muistiin AXD Debuggerin avulla 8. Suorita ohjelma. Toimiko oikein? 9. Tutustu kiinnostavimpiin AXD Debugger -testaimen toimintoihin kehitellyn ohjelmiston avulla 10. Palaa kehitysympäristöön ja tarkastele mitä uusia tiedostoja työhakemistoosi on syntynyt? 11. Selvitä uusien tiedostojen tarkoitus ja tärkein sisältö? 5. Työkuulustelu 1. Säilytä kehitetyt tiedostot ja hae ohjaaja paikalle työkuulustelua varten? 2. Kysymykset koskevat kaikkea mahdollista tähän työhön liittyvää esitehtävineen!

35 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? 6. Liite 1, käsiteltävä ohjelma /**************************************************************** * Module : segment.c * Description : Rotates the 7 segment display * Tool Chain : ARM Developer Suite 1.0 * Platform : Evaluator7T * Notes : This program never end the user has to break in * using the debugger. ****************************************************************/ #include "segment.h" // -- Samsung KS32C50100 settings... #define SYSCFG 0x03ff0000 #define IOPMOD ((volatile unsigned *)(SYSCFG+0x5000)) #define IOPDATA ((volatile unsigned *)(SYSCFG+0x5008)) #define FOREVER (1) // -- numeric_display for the 7 segment display... static unsigned int numeric_display [16] = { DISP_0, DISP_1, DISP_2, DISP_3, DISP_4, DISP_5, DISP_6, DISP_7, DISP_8, DISP_9, DISP_A, DISP_B, DISP_C, DISP_D, DISP_E, DISP_F }; /* ROUTINES */ /* -- segment_setdisplay * * Descriptions : sets the display of the segment display * Parameters : int d - binary pattern * Return : none... */ void segment_setdisplay (unsigned d) { *IOPDATA &= ~SEG_MASK; *IOPDATA = d; } /* -- segment_set * * Descriptions : check whether number is in the range of 0x0 and * 0xf. If so then it set the segment display. * Parameters : int seg - then new number to set the segment display * Return : none... */ void segment_set (int seg) { if ( seg >= 0 & seg <= 0xf ) segment_setdisplay(numeric_display[seg]); }

36 Tietokonetekniikka Laboratoriotyö TKT2?? /* -- segment_delay * * Description : produces a particular time delay. * Parameters : int d - depth * Return : none... */ void segment_delay (int d) { int i; } for ( i=0; i<=d; i++ ) {} /* -- segment_rotate * * Description : rotates from 0xf to 0 on the segment display. */ void segment_rotate (void) { int x; } for ( x=0xf; x>=0; x--) { segment_set (x); segment_delay (0xeffff); } /* -- segment_init * * Description : initialize the 7 segment display. * Parameters : int d - depth * Return : none... */ void segment_init (void) { *IOPMOD = SEG_MASK; *IOPDATA = SEG_MASK; } /* -- C_Entry * * Description : rotates the segment display forever. * Parameters : int d - depth * Return : none... */ void C_Entry (void) { unsigned char leds=0; segment_init (); } while (FOREVER) { segment_rotate (); leds = *IOPDATA & 0x0f; if(leds!=0) break; }