Exemples d’applications de programmes en assembleur à partir du  microcontrôleur de Motorola –

le 68HC11F1 - mettant en œuvre un LCD - 4 lignes * 16 caractères -.

A.    HC11F1. 3

1.1       Montage. 3

1.2       Organisation interne du 68HC11F1 : 5

1.3       Outils de développement 5

1.4       Test des ports du HC11. 6

1.4.1        Les programmes. 6

1.4.2        Utilisation des ports d’ENTREE/SORTIE : 6

1.4.3        Les instructions. 7

B.     LCD.. 11

1.5       Niveau des différentes broches. 12

1.5.1        Description des différentes broches. 13

1.6       Apparition des caractères sur l'afficheur 13

1.7       Principe de fonctionnement 14

1.8       Tableau des différentes commandes de l'afficheur 14

1.8.1        Description des différentes commandes. 17

1.9       Table des caractères. 17

1.10     Application pratique. 18

1.10.1      Schéma de montage : 19

1.10.1.1       Utilisation des ports du 68HC11. 19

1.10.2      Instructions et caractères : 19

1.10.2.1       Envoi d’instructions. 19

1.10.2.2       Envoi de caractères. 21

1.11     Les programmes : 22

1.11.1.1       Affichage du message « Hello World » sur le LCD.. 22

1.11.1.2       Idem précedent avec message passé en adresse : 23

1.11.1.3       Idem précédent avec plusieurs lignes : 23

1.11.1.4       Affichage d’un chronomètre hh :mm :ss. 23

1.11.1.5       Convertisseur Hexa >> Décimal : 24

1.11.1.6       Convertisseur Hexa >> ASCII : 24

C.    Convertisseur Analogique / numérique. 24

1.12     Initialisation. 24

1.13     Les registres : 24

1.13.1      Registre OPTION ($1039) 24

1.13.2      Registre ADCTL ($1030) 25

1.13.3      Initialisation du CAN : 25

1.14     Les programmes : 26

1.14.1.1       Resultat CAN sur PORTB.. 26

1.14.1.2       PhMetre. 26

1.14.1.3       Voltmetre . 27

D.    La communication série : ASCI. 27

1.15     Initialisation. 27

1.16     Les registres. 27

1.16.1      Registre HPRIO ($103C) 27

1.16.2      Registre BAUD ($102B) 28

1.16.3      Registre SCCR1($102C) 29

1.16.4      Registre SCCR2 ($102D) 29

1.16.5      Registre SCSR ($102E) 29

1.16.6      Registre SCDR ($102F) 29

1.17     Principe de communication : 30

1.18     Les programmes. 30

1.18.1.1       Exemple de lecture des données venant sur le port série du 68HC11 : 30

1.18.1.2       Exemple d’émission de données sur le port série du 68HC11 : 30

1.18.1.3       Combinaison des deux programmes précédents pour lire une valeur sur le port série et la renvoyer au PC : 31

E.     Branchement d’une RAM externe. 31

1.19     Les registres. 31

1.19.1      Registre HPRIO ($103C) 31

1.20     Montage. 31

1.21     Exemple de programme. 33

1.21.1      Acquisition du convertisseur numérique, stockage en RAM et envoi des résultats par SCI 33

1.21.1.1       Le programme. 33

1.21.1.2       Principe. 33

1.21.1.3       Résultat 33

1.21.2      Acquisition d’une cellule photoélectrique. 34

1.21.3      Acquisition d’un accéléromètre. 35

F.     La communication SPI 35

1.21.3.1       Master : émission des nombres de 0 à 255 sur le port SPI (D) et écho sur le portA. 36

1.21.3.2       Slave : réception des signaux sur le port SPI et affichage sur le port A.. 37

1.21.3.3       Master : réception des valeurs ASCII sur le port série puis echo sur le port SPI et A. 38

G.    Contrôle d'afficheur BCD.. 39

H.    Compteur. 39

1.22     Les registres. 39

1.22.1      Registre PACNT  $1027. 39

1.22.2      Registre TMSK2  $1024. 40

1.22.3      Registre TFLG2  $1025. 40

1.23     Les Interruptions : 40

1.23.1.1       Compteur d’evenement 41

I.      Timer 42

1.23.1.2       Timer quand PA est mis à 0. 42

1.24     Registres. 42

1.24.1      Registre TCTL2  $1021. 42

1.24.2      Registre TFLG1  $1023. 43

1.25     Programme. 43

1.25.1.1       Compteur de cycle. 43

J.      Les interruptions. 43

1.26     Les interruptions matérielles IRQ#. 44

1.26.1      Aspect matériel 44

1.26.2      Aspect logiciel 44

1.26.3      Montage. 45

1.26.4      Déclenchement d’une interruption :  IRQ.. 45

1.27     Les interruptions matérielles liées aux timers : RTI. 47

1.27.1      Déclenchement d’une interruption : SCI 49

1.27.1.1       Interruption déclenchée à la réception d’un caractère sur le port série. 49

1.27.2      Déclenchement d’une interruption :  TIMER.. 49

1.27.2.1       Exemple de combinaison des interruptions timer 49

1.27.3      Registre PACTL : bits RTR0, RTR1 :détermine la période d'interruption. 49

1.27.4      Registre TMSK2 : bit 6 RTII autorise l'interruption RTI 50

1.27.5      Registre TFLG2 : bit 6 RTIF indique l'état de l'interruption. 50

1.27.6      Registre TFLG2 : bit 7 TOF indique l'état de l'interruption. 51

1.27.7      Registre TMSK2 : bit 7 TOI Validation de Timer  Overflow.. 52

1.27.8      Registre TMSK1 ($1022) 53

1.27.9      Registre TFLG1 ($1023) 53

K.    Clavier 53

1.28     Montage. 53

1.29     Programme. 54

1.29.1.1       Affichage des touches saisies au clavier sur écran LCD. 54

1.29.1.2       Utilisation de IRQ pour afficher sur 4*16 lignes les touches saisies au clavier : 55

1.29.1.3       Saisies d’un code au clavier, affichage sur écran LCD et envoi PC par SCI : 55

L.     Moteur pas à pas. 55

1.30     Principe. 55

1.31     Montage. 56

1.32     Programme. 57

1.32.1.1       Gestion d’un moteur pas a pas avec touche avant/arrière. 57

M.    Les liens. 57

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1.1    Montage

Le montage proposé est le suivant :

1.2    Organisation interne du 68HC11F1 :

1.3    Outils de développement

Programme VB6 regroupant les fonctionnalités suivantes  :  asmhc11.exe

 Editeur : UltraEdit avec fichier de configuration *.asc

Log ereur *.lst contenant les erreurs apres compilation

Compilateur MOTOROLA : ASMHC11.exe

Loader : Prog68HC11.exe

1.4    Test des ports du HC11

1.4.1   Les programmes

Défillement des LED sur le PORTB de gauche a droite avec pointeur par FCB : K2000.ASC

http://jlfelectronique.free.fr/hc11/hc11f1.pdf

1.4.1   Utilisation des ports d’ENTREE/SORTIE :

1.4.2   Les instructions 

Instructions

.

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Nous nous intéresserons aux écrans basés sur le contrôleur Hitachi HD44780. Dans notre cas il s’agit d’un écran de 4*16 caractères. Réglage du contraste par un potentiometre. Alimentation 5V  et -5V pour le contraste du LCD.

1.5     Niveau des différentes broches

1.5.1   Description des différentes broches

1 à 8 : D7 à D0 : Bus de donnés bidirectionnel 3 états

9 : E : Entrée de validation (ENABLE) ;elle est active sur front descendant. Il est important ici de tenir compte des 2 seuils durées de commutation importantes en pratique: lorsque RS et R/ ont atteint un niveau stable, il doit se passer un intervalle de 140 ns minimum avant que la ligne "E" ne passe au niveau haut. Cette ligne doit ensuite, être maintenue à ce niveau pendant 450 ns au moins et les données doivent rester tables sur le bus de données jusqu'au début du flanc descendant de ce signal. Lorsque E=0 les entrées du bus de l'afficheur sont à l'état haute impédance.

10 : R/: Lecture ou écriture.(READ/WRITE). Lorsque R/ est au niveau bas, l'afficheur est en mode "écriture", et lorsque R/ est au niveau haut, l'afficheur est en mode "lecture".

11 : RS: Sélection du registre.(REGISTER SELECT) : Grâce à cette broche, l'afficheur est capable de faire la différence entre une commande et une donnée. Un niveau bas indique une commande et un niveau haut indique une donnée.

12 : V_LC : Cette tension permet le réglage du contraste de l'afficheur. C'est une tension négative et tournant autour de -1,5 V.(selon l'angle de visualisation)

13 : V_DD : + 5 V

14 : V_SS : Masse.

1.6    Apparition des caractères sur l'afficheur

Apres avoir défini le sens de déplacement, les caractères apparaissent au dessus du curseur (qu'il soit visualisé ou non).

Remarque : la ligne 3  et la suite de la ligne 1 et la ligne 4 la suite de la ligne 2 au  niveau adressage.

L'adresse 00 correspond à la ligne du haut à gauche, 0F à droite.

L'adresse 40 correspond à la ligne du bas à gauche, 4F à droite.

La zone invisible correspond à la mémoire de l'afficheur.(48 caractères)

Lorsqu'un caractère est inscrit à l'adresse $27, le caractère suivant apparaît à la ligne suivante

1.7    Principe de fonctionnement

  Le principe de fonctionnement est simple, pour visualiser un caractère, il suffit de le positionner sur le bus de donnée (codé en ASCII), de mettre RS au niveau haut (caractère), R/ au niveau bas (écriture), et de provoquer un front descendant sur l'entrée de validation de l'afficheur (E).

ATTENTION: Après chaque action sur l'afficheur, il faut vérifier que celui-ci est en mesure de traiter l'information suivante. Pour cela il faut aller lire l'adresse de la position du curseur (RS=0, R/=1) et tester l'indicateur flag "Busy" (BF) (voir tableau ci-dessous). Lorsque BF=1 l'affichage est en cours et lorsque BF=0, l'affichage est terminé, on peut passer au caractère suivant

.

1.8    Tableau des différentes commandes de l'afficheur

1.8.1   Description des différentes commandes.

Le bit noté F permet de définir la matrice des caractères suivant le tableau ci dessous.

1.9    Table des caractères

1.10                   Application pratique

1.10.1                    Schéma de montage :

Fig1 : Schéma de montage en mode 8 bits (gauche) et 4 bits (droite). Pour la suite le mode 8 bits sera retenus.

Fig2 : Schéma de montage en mode 8 bits et 4 bits sur le 68HC11. Pour la suite le mode 8 bits sera retenus.

1.10.1.1               Utilisation des ports du 68HC11.

Pour la réalisation du programme de l'afficheur le PORT B et le PORT A sont nécessaires.

PORT A : Pour les commandes de l'afficheur qui se compose du RS, E, R/W,

            A0 : RS

            A1 : R/W

            A2 : E

PORT B : Pour les données de l'afficheur, qui correspondent aux déplacements de l'affichage, positionnement du curseur, sélection de la ligne, déplacement de l'affichage.

1.10.2                    Instructions et caractères :

1.10.2.1               Envoi d’instructions

Après la mise sous tension de l'afficheur, la ligne supérieur devrait être totalement sombre, celle du bas complètement claire. Si tel n'était pas le cas, il faudra augmenter (négativement) la valeur de la tension V_LC à l’aide du potentiomètre. Il est temps maintenant d'envoyer les premières commandes d'initialisation.

La première commande à envoyer est la commande permettant de définir le mode de dialogue avec l'afficheur (DL), et le nombre de lignes sélectionnées (N). Pour cela, on met RS et R/ au niveau bas et on positionne sur le bus de données le code correspondant au choix de l'utilisateur (cette commande efface la ligne supérieure). Après un front descendant de l'entrée E, l'information sera prise en compte. A partir de maintenant, l'ordre des commandes n'a plus d'importance. La routine suivante permet de valider une commande envoyée sur le portb :

Fonc    staa PORTB,x ldaa #$F0                   * E=0 RW=0 RS=0 * RS en mode instruction bsr delay                     *attente avant instruction suivante ldaa #$F4                   * E=1 RW=0 RS=0 * en front montant >> validation bsr delay                     *attente avant instruction suivante ldaa #$F0                   * E=0 RW=0 RS=0 * RS en mode instruction bsr delay                     *attente avant instruction suivante rts

 

Envoyons par exemple la commande $01 (effacement de l'afficheur) :

Puis la commande $0E : l’afficheur est allumé (D=1), sans curseur (C=0), sans faire clignoter le caractère (B=0).                   

	LDAA $0E BSR Fonc

 

Ensuite, il faut définir le sens de déplacement du curseur, pour cela, envoyons la commande $06, soit ID=1 et S=0 pour décaler le curseur a droite après la réception d’un caractère.

LDAA $06 BSR Fonc

 

Il faut définir le type de bus sélectionné : 8 bits 

LDAA $38 BSR Fonc

 

1.10.2.2               Envoi de caractères.

Ceci étant fait, on peut maintenant commencer à envoyer les premiers caractères à afficher. Il faut faire passer la ligne RS au niveau haut et envoyer sur le bus de données les codes des caractères à afficher. Après chaque front descendant de l'entrée E, le caractère sera affiché au dessus de la position du curseur.

Char    staa PORTB,x ldaa #$11                    * E=0 RW=0 RS=1 * RS en mode caractere bsr delay                     *attente avant instruction suivante ldaa #$15                    * E=1 RW=0 RS=1 * en front montant >> validation bsr delay                     *attente avant instruction suivante ldaa #$11                    * E=0 RW=0 RS=1 * RS en mode caractere bsr delay                     *attente avant instruction suivante rts

 

Exple envoi du caractere « H » sur l’afficheur :

LDAA $48 BSR Char

 

De nombreuses animations peuvent être effectuées sur l'afficheur. On peut déplacer le curseur en positionnant sur le bus de données l'adresse souhaitée. Un défilement des caractères est même possible, il suffit pour cela d'envoyer la commande $07 (ID=1, S=1) sans oublier de positionner RS à 0. Mais il faut faire attention car un décalage de l'affichage décale également les adresses de l'afficheur de sorte à ce que l'extrême gauche de la ligne supérieur ne soit plus adressable à l'adresse 00. La commande retour Home permet de repositionner les adresses de l'affichage.

Le BUSY est l'indicateur nécessaire pour permettre de savoir si l'afficheur à exécuté la commande que l'on a donnée, d'une c'est une vérification, mais surtout si il est prêt à exécuter une autre commandes pour la poursuite du programme.

ATTENTION: Avant toute procédure d'écriture, il est impératif de tester l'indicateur Busy. Pour cela il faut aller lire l'adresse de la position du curseur en mettant RS au niveau bas, R/ au niveau haut, et effectuer un ET logique avec la valeur $80 afin de permettre le test du bit BF de l'indicateur Busy. Lorsque BF=0, il est possible d'envoyer le caractère suivant à afficher. (Cette lecture doit avoir lieu lorsque la ligne E se trouve au niveau haut)

	Gotoxy            oraa #$80        * evalue busy avant d'envoyer valeur portB                              bsr fonc                         bsr char                         rts

 

Car si l'on tente d'écrire d'envoyer des commandes à l'affichage pendant que ce dernier est en cours de traitement de donnée ou d'une commande précédente, le système peut se planter, l'affichage s'affole et les 2 circuits intégrés voient leur température augmenter.

1.11                   Les programmes :

1.11.1.1               Affichage du message « Hello World » sur le LCD

******************************************************* ****                       affiche message sur LCD                             *** ******************************************************* *DONNES SUR PORT B sur $04 *INSTRUCTION SUR PORT A sur $00                                org $FE00                                                              * positionnement EEPROM PORTB   equ    $04                                                                               *donnes PORTA   equ    $00                                                                               *instructions DDRA     equ     $01   **Initialisation constante*** *******************************************************                                lds #$0150                                              *pile                                ldx #$1000                                             *offset                                ldaa #$FF                                staa DDRA,x                                          *port A en sortie ***initialisation LCD***       ******************************************************* Init                          ldaa #$F2                                                * E=0 , RW=1 , RS=0 sur PORTA                                                          bsr delay home                       ldaa  #%00000001                                  *0000 0001 : place curseur position HOME                                bsr fonc                                                  *(#$01) enter                       ldaa  #%00000110                                  *0000  0110 : deplacement afficheur droite                                bsr fonc                                                  *(#$06) Curse                       ldaa  #%00001100                                  *0000 1100 : D=1 afficheur alumé                                bsr fonc                                                  *C=0 *sans curseur  *B=0 sans clignotement (#$0C) Bus                          ldaa #%00111000                                   *0011 1000 : BUS 8 bits (#$38)                                bsr fonc ***Affiche message*** *******************************************************                                bsr messg                                 stop                        *** routine du pgm :*** ******************************************************* ***Délai avant instruction suivante*** delay                       staa PORTA,x                                ldaa #$01 dedans                     ldy #$2FFF dedans2                   dey                                                         *tempo wait instruction 115ms                         bne dedans2                                            *21.5ms                                deca                                                        *                                bne dedans                                rts * **Test busy avant  instruction suivante*** gotoxy                    oraa #$80                                              * evalue busy avant d'envoyer valeur portB                                           bsr fonc                                bsr char                                rts ***envoi instruction port B : RS au niveau bas*** fonc                        staa PORTB,x                                        *instruction sur PORTB                                ldaa #$F0                                               *E=0 RW=0 RS=0 * RS en mode instruction                                bsr delay                                ldaa #$F4                                                * E=1 RW=0 RS=0 * en front montant >> validation                                bsr delay                                ldaa #$F0                                                * E=0 RW=0 RS=0                                bsr delay                                rts * **envoi caractere sur port B :RS au niveau haut*** char                         stab PORTB,x                                ldaa #$11                                                *E=0,R/W=0,RS=1  * RS en mode données                                bsr delay                                ldaa #$15                                                *E=1,RW=0,RS=1 *E en front montant >> validation                                bsr delay                                ldaa #$11                                                *E=0,RW=0,RS=1 * Reinit E                                bsr delay                                rts ***Message*** ******************************************************* messg       ldaa #$02                *E=0,R/W=1,RS=0 pour evaluation busy                 ldab #$48                *H                 bsr gotoxy                 ldab #$65                *E                 bsr char                 ldab #$6c                 *L                 bsr char                 ldab #$6C                *L                 bsr char                 ldab #$6F                *O                 bsr char                 ldab #$20                *' '                 bsr char                 ldab #$57                *W             bsr char                 ldab #$6F                *O                 bsr char                 ldab #$72                *R                 bsr char                 ldab #$6C                *L                 bsr char                 ldab #$64                *D                 bsr char                 rts                               end

 

A partir de là on peut utiliser ce pgm de base pour afficher n’importe quelle données

En remplacement de : bsr messg

Message en Hexa : LCDHELLO.ASC

1.11.1.2               Idem précedent avec message passé en adresse :

Utilisation de FCB : LCDHELL1.ASC

Utilisation de FCC : LCDHELL3.ASC

1.11.1.3               Idem précédent avec plusieurs lignes :

Utilisation de FCC et position curseur adréssé (FCB) : LCDHELL2.ASC

1.11.1.4               Affichage d’un chronomètre hh :mm :ss

Adressage par FCb : LCDHRONO.ASC

1.11.1.5               Convertisseur Hexa >> Décimal :

Affichage en Décimal de la valeur Hexadecimal recu sur le PORT B : LCDHXDEC.ASC

Exple : la valeur hexadécimal « C5 » s’affichera sous la forme « 197 » a l’cran.

1.11.1.6               Convertisseur Hexa >> ASCII :

Affichage de la valeur hexadécimal recu sur le PORT B : LCDHXASCII.ASC

 Exple : la valeur hexadécimal « C5 » s’affichera sous la forme « C5 » a l’cran.

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1.12                   Initialisation

Lecture des valeurs du convertisseur analogique-numérique.

Il faut :

1. Mettre en route les convertisseurs A/D en écrivant dans le registre $1039 (OPTION).
2. Pour chaque nouvelle conversion, écrire le numéro du convertisseur (entre 0 et 7) qui doit effectuer la conversion dans le registre 0x1030 (ADCTL) (dans l’exemple ci-dessous, nous utilisons le convertisseur numéro 3).
3. Attendre le signal de fin de conversion (par polling du registre $1030 ADCTL ).
4. Lire la valeur obtenue dans le registre $1031 ADR1.

1.13                   Les registres :

1.13.1                    Registre OPTION ($1039)

·  Bit7 – ADPU :  0 = CAN désactivé    1 = CAN activé

·  Bit6 – CSEL :   0 = CAN et EEPROM utilisent l’horlage du quartz    1 = CAN et EEPROM utilisent l’horloge du systeme RC

·  Bit5 – 

1.13.2                    Registre ADCTL ($1030)

·  Bit7 - CCF: Ce bit est un indicateur, quand il est mis à 1 cela signifie que le CAN vient de terminer une conversion.

·  Bit5 - SCAN : Quand ce bit est mis à 1 :  la conversion est faite continuellement.

                            Quand ce bit est mis a 0 : une seule conversion est effectuée.

·  Bit4 - MULT : Quand ce bit est mis a 1 : quatre entrées d’un même groupe défini par CC sont converties. Si CC = 0 il s’agit du 1^er groupe : PE₀  PE₁  PE₂  et PE₃  si CC=1 alors le 2^eme groupe est converti : PE₄  PE₅  PE₆  et  PE₇. 

                            Quand ce bit est mis à 0 : une seule entrée est convertie ; Les bits CC, CB et CA définissent cette entrée.

·  Bit2 1 0  - CC...CA

1.13.3                    Initialisation du CAN :

L’exemple suivant permet d’allumer le CAN : $90 dans OPTION ( ADCTL = 1 et BIT4 = 1 )

Et $00 dans ADCTL ( SCAn = 0 une seule conversion, MULT = 0 une seule entrée convertie , Cb= CA = CC = 0 : selection du BIT  E₀  en recuperant adresse $1031

	ldaa      #$98                *%10011000 staa      OPTION ldaa      #$00                *%00000000 staa      ADCTL

 

1.14                   Les programmes :

Convertion de E_0 :

**************************************** ***                                                                     ** ***                              CAN                              ** ***                                                                     ** **************************************** **        read A/D from port E : bit 7 **        write PORT B   ADCTL                       equ                              $30 PORTB                       equ                              $04 OPTION                     equ                              $39 PORTE                       equ                              $0A ADR1                         equ                              $31   org     $FE00               * start of EEPROM   ldx       #$1000            * needed for the brclr command ldaa     #%10011000  * Power up A/D with clock delay staa    OPTION,x        * OPTION   Main                            ldaa      #%00000000 * single scan, multi-mode, pins e0-3 staa    ADCTL,x          * write starts conversion   ADCTL Conversion                  brclr ADCTL,x,#$80 Conversion  *wait end conversion  ADCTL ldaa    ADR1,x            * get value from pin E0, E1, E2, or E3  ADR1 staa    PORTB,x          * store it to PORTB bra     Main                 * boucle   end

 

1.14.1.1               Resultat CAN sur PORTB

Lecture du CAN bit E₀   et affichage sur le PORT B : CAN.ASC

1.14.1.2               PhMetre.

Simulation d’un affichage pour PhMetre. Codification de la valeur Hexadécimal recue sur l’échelle

Ph = 0 (valeur « $00 » ) à Ph = 14 (valeur « $256 » : LCDPH.ASC

 Exple : la reception de la valeur valeur hexadécimal « $51 » affichera un Ph= 2.55 a l’écran.

$51 * 14 / 255 = 2.8

1.14.1.3               Voltmetre . 

Utilisation du Convertisseur Analogique Numerique pour afficher la tension 0/5V à l’ecran.

Variation de la tension par un potentiometre : LCDVOLT.ASC

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1.15                   Initialisation

http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/mic68711.htm

Il faut :

1. mettre le port D en mode communication.
2. déterminer la vitesse et le protocole de transmission.
3. une fois ces initialisations effectuées, attendre la transmission d’un caractère et le lire lorsqu’il a été reçu (par polling).

Dans les programmes qui suivent, le 68HC11 doit être relié par un cable direct (non-croisé) à un PC sur lequel tourne un logiciel d’´ emulation de terminal (type Terminal sous Windows 3.11 ou Procom sous DOS). Dans le premier exemple, le 68HC11 affiche sur le port A (auquel on aura reli´ e un afficheur 7 segments par exemple) la valeur ASCII du caractère envoyé par le PC (par appui d’une touche du clavier du PC par exemple). Dans le second exemple, le 68HC11 envoie en continu les caractères ASCII affichable : le terminal doit continuellement afficher les signes de ponctuation, les chiffres et l’alphabet en minuscules et majuscules. Enfin, le dernier exemple combine ces deux applications par attendre l’envoi d’un caractère du PC et le lui renvoyer.

1.16                   Les registres

1.16.1                    Registre HPRIO ($103C)

Définit le mode des ports B et F : en adressage ou en ports normaux (sortie)

Rq : en mode étendu les ports B et F deviennent des bus d’adresse

1.16.2                    Registre BAUD ($102B)

Définit la vitesse de transmission :

·        bit 6 5 t 4 :  prédivision 

·        bit 2 1 0 : selection du baud rate

Exple 19200 Bauds : $30 : 0011 0000

            2400 Bauds : $33 : 0011 0011

1.16.3                    Registre SCCR1($102C)

Format du mot en reception/emission :

·        Bit 7 : 0 = reception en mode 8 bits

·        Bit 6 : 0 = transmission en mode 8 bits

·        Bit 4 : 0 = 1 bits de départ, 8 bits de data, 1 bit de stop

·                  1 = 1 bits de départ, 9 bits de data, 1 bit de stop

·         

Exple 8 bits : $00

1.16.4                    Registre SCCR2 ($102D)

Contrôle : interruption, autorisation…

·        Bit 7 : TIE : 0 = interruption désactivées

·        Bit 6 : TCIE : 1 = interruption SCI requise quand le TC est positionné

·                             0 = interruption désctivée

·         

1.16.5                    Registre SCSR ($102E)

Etat registre de transmission vide.

1.16.6                    Registre SCDR ($102F)

Données en Emission et transmission

Exple 8 bits : $00

1.17                   Principe de communication :

Lorsqu'un mot est reçu, l'indicateur RDRF (registre de réception plein) du registre d'état SCSR passe à 1. Une lecture du registre SCSR, suivie d'une lecture du SCDR permet de "récupérer" le mot, tout en mettant l'indicateur RDRF à zéro.

Lorqu'un mot à été transmis, l'indicateur TDRE (registre de transmission vide) du SCSR passe à 1. Une lecture du SCSR, suivie d'une écriture dans le SCDR (pour une nouvelle transmission) repositionne l'indicateur TDRE à zéro.

Le test d'un indicateur peut se faire de la façon suivante:
BRCLR SCSR TDRE Label
ce qui signifie : brancher à Label si le bit TDRE du registre SCSR est à zéro.

L'écriture ou la lecture du registre SCDR se fait de façon classique:
LDAA #Donnée
STAA <SCDR
ce qui signifie : charger l'accumulateur A (en immédiat) avec la valeur Donnée, puis sauver son contenu (en direct) dans le registre de transmission SCDR.

Il y a 5 sources possibles d'interruptions. Les plus utilisées sont:
l'interruption de transmission (TIE),lorsque le registre de transmission est vide,
l'interruption de réception (RIE),( lorsque le registre de réception est plein,
Toutes les interruptions renvoient à un seul vecteur $FFD6-$FFD7, ce qui peut contraindre à devoir identifier la source de l'interruption par tests successifs des différents indicateurs du registre d'état.

1.18                   Les programmes

1.18.1.1               Exemple de lecture des données venant sur le port série du 68HC11 :

SCI_RCS.ASC 

1.18.1.2               Exemple d’émission de données sur le port série du 68HC11 :

 SCI_SND.ASC

1.18.1.3               Combinaison des deux programmes précédents pour lire une valeur sur le port série et la renvoyer au PC :

SCI_TXRX.ASC

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Dans le cas de la connexion d’un composant externe, il faut faire passer le 68HC11 en mode étendu de façon à ce que les ports F, B et C soient utilisées comme bus d’adresse (octets de poids faible et fort) et bus de données (sur 8 bits), et pour faire fonctionner le signal d’écriture R/W#. Cette opération se fait de façon logicielle : en effet, il nous faut tout d’abord être en bootstrap mode pour charger le programme en RAM interne du 68HC11 avant de pouvoir accéder à la RAM externe.

Le branchement de la RAM se fait facilement en reliant les bus d’adresse et de données et, pour éviter les risques de conflit avec les mémoires internes, nous avons relié les signaux d’adresse 13 et 14 aux signaux d’activation de la RAM pour faire commencer l’espace adressable de celle-ci à 0x2000.

1.19                   Les registres

1.19.1                    Registre HPRIO ($103C)

Définit le mode des ports B et F : en adressage ou en ports normaux (sortie)

Switch 1 et 2

Etat

HPRIO

Switch 1

Switch 2

RBOOT

SMOD

MDA

1

0

Single ship

0

0

0

1

1

Etendu

1

0

1

0

0

Bootstrap

1

1

0

0

1

Test

1

1

1

1.20                   Montage

Adaptation pour relier une RAM de 32K (62256) :

1        relier les broches 1 et 26 de la RAM pour faire commencer l’espace areessable $2000

2        relier les broches 20 et 22 de la RAM a la masse pour l’activer.

1.21                   Exemple de programme

1.21.1                    Acquisition du convertisseur numérique, stockage en RAM et envoi des résultats par SCI

1.21.1.1               Le programme

RAMCAN.ASC

1.21.1.2               Principe

Branchement d’un potentiomètre (0 a 5V) sur le CAN patte 7 du HC11

Lancement du programme RAMCAN.ASC : début de l’enregistrement (256 valeurs cf. NumVal=$100, période 0,1s cf. . §Tempo)  des variations de tensions appliquées à l’entrée du CAN, visu sur PORTA

Récupération des données dans un fichier (1.txt)  par Hyper Terminal (2400 , 8 , 1) lorsque la touche « SPACE » du clavier est pressée .

Conversion des données avec ASCII.EXE en numérique (0 a 255) et échelonnée [0 5]V (2.data).

Utilisation de GnuPlot  et fichier Gnu configuré pour le 68HC11  pour restituer la courbe de chargement.

1.21.1.3               Résultat

1.21.2                    Acquisition d’une cellule photoélectrique

Branchement d’une cellule photoélectrique.

Amplitude 0 a 5 V.

Acquisition toutes les 1 secondes sur 12h.

Résultats : En cours

1.21.3                    Acquisition d’un accéléromètre

Branchement d’un accéléromètre  (ADXL202)

Amplitude 0 a 5 V.

Acquisition toutes les 1 seconde pendant 3heures (trajet Strasbourg – Besançon).

Résultats : En cours

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 La sélection de l’esclave à qui le message est envoyé se fait par l’activation de SS# qui, au lieu d’être connectée à la masse, est reliée à une broche du port B. Dans notre exemple où nous avons simplement un maître envoyant un message à un seul esclave, nous avons directement reliés SS# de l’esclave à la masse. Les autres connexions consistent à relier directement MOSI, MISO et SCK (signal d’horloge) ainsi que les masses des HC11 communiquant entre eux.

Les programmes qui suivent ont pour but de tester la communication SPI : le maître émet dans un premier temps les nombres de 0 à 255 sur le port SPI (et sur son port A pour vérification) et l’esclave affiche sur son port A les valeurs lues. Les deux afficheurs connectées aux ports A de sortie du maîitre et de l’esclave doivent montrer les mêmes valeurs. Dans un deuxième temps, le maître lit des valeurs sur le port série et les affiche sur son port A tout en les transmettant à l’esclave. Ce second programme permet de vérifier qu’il est possible d’utiliser simultanément la communication RS232 et SPI qui sont toutes deux connectés au port D du maître.

1.21.3.1               Master : émission des nombres de 0 à 255 sur le port SPI (D) et écho sur le portA.

(spi_master.asm)

0000 8E 00 FF lds #0h00FF

0003 CE 10 00 ldx #0h1000

0006 86 FF ldaa #0hFF ; set port A for output

0008 A7 01 staa 0h01,x

000A 96 2F ldaa 0h2F ; SS# hi, SCk lo, mosi hi

000C A7 08 staa 0h08,x ; store port D

000E 86 38 ldaa #0h38 ; - - 1 1 1 0 0 0

0010 A7 09 staa 0h09,x

0012 86 57 ldaa #0h57 ; 7=0111 : polarity, phase, rate1, rate0

; 5=0101 : int, enable, open drain, master

0014 A7 28 staa 0h28,x ; set SPCR

0016 86 00 ldaa #0h00 ; start : counter=0

0018 A7 2A snd: staa 0h2A,x ; send datum

001A A7 00 staa 0h00,x

001C E6 29 wait: ldab 0h29,x

001E 2A FC bpl wait ; wait until xfer finished

0020 BD 00 26 jsr delay

0023 4C inca

0024 20 F2 bra snd

0026 18 CE FF FF delay: ldy #0hFFFF

002A 18 09 wait_d: dey

002C 26 FC bne wait_d

002E 39 rts

1.21.3.2               Slave : réception des signaux sur le port SPI et affichage sur le port A

(spi_slave.asm)

0000 8E 00 FF lds #0h00FF

0003 CE 10 00 ldx #0h1000

0006 96 2F ldaa 0h2F ; SS# hi, SCk lo, mosi hi

0008 A7 08 staa 0h08,x ; store port D

000A 86 38 ldaa #0h38 ; - - 1 1 1 0 0 0

000C A7 09 staa 0h09,x ; store DDRD

000E 86 47 ldaa #0h47 ; 7=0111 : polarity, phase, rate1, rate0

; 5=0101 : int, enable, open drain, master

0010 A7 28 staa 0h28,x ; set SPCR

0012 86 FF ldaa #0hFF

0014 A7 01 staa 0h01,x ; port A for output

0016 86 88 ldaa #0h88

0018 A7 00 staa 0h00,x ; show 88 on port A while waiting

001A rcv:

001A E6 29 wait: ldab 0h29,x

001C 2A FC bpl wait ; wait until xfer finished

001E A6 2A ldaa 0h2A,x ; send datum

0020 A7 00 staa 0h00,x

0022 20 F6 bra rcv

1.21.3.3               Master : réception des valeurs ASCII sur le port série puis echo sur le port SPI et A.

(spi_master2.asm)

0000 8E 00 FF lds #0h00FF

0003 CE 10 00 ldx #0h1000

0006 86 FF ldaa #0hFF ; set port A for output

0008 A7 01 staa 0h01,x ; SPI SETUP

000A 96 2F ldaa 0h2F ; SS# hi, SCk lo, mosi hi

000C A7 08 staa 0h08,x ; store port D

000E 86 38 ldaa #0h38 ; - - 1 1 1 0 0 0

0010 A7 09 staa 0h09,x

0012 86 57 ldaa #0h57 ; 7=0111 : polarity, phase, rate1, rate0

; 5=0101 : int, enable, open drain, master

0014 A7 28 staa 0h28,x ; set SPCR ; SERIAL PORT SETUP

; bset 0h28,X,#0h20 ; ne fontionne pas si D port en open-drain

0016 6F 2C clr 0h2c,x

0018 CC 33 0C ldd #0h330C ; set baudrate of serial port to 2400 baud, N81

001B A7 2B staa 0h2B,x

001D E7 2D stab 0h2D,x

001F 1F 2E 20 FC rs_rc: brclr 0h2E,x,#0h20,rs_rc; receive from RS232

0023 E6 2F ldab 0h2F,x

0025 E7 2A snd: stab 0h2A,x ; send datum to SPI

0027 E7 00 stab 0h00,x

0029 E6 29 wait: ldab 0h29,x

002B 2A FC bpl wait ; wait until xfer finished

002D 20 F0 bra rs_rc

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A faire !!

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1.22                   Les registres

1.22.1                    Registre PACNT  $1027

Compteur 8 bits de lecture et écriture

Le PA (pulse accumulator ) peut servir de compteur d'évènement en mesurant selon le

mode programmé soit le nombre de transition de 0 à 1 soit de 1 à 0 .

Le choix s'effectue selon le mode suivant :

L'entrée s'effectue sur la patte 7 du portA DDRA7 ( déclarée en entrée )

Pour utiliser la fonction de compteur, il faut mettre PAEN à 1.

On recupère le résultat sur le registre PACTN que l'on redirige vers un port de sortie afin de visualiser le résultat

1.22.2                     Registre TMSK2  $1024

Maskage des interruptions

1.22.3                     Registre TFLG2  $1025

Maskage des interruptions

1.23                   Les Interruptions :

 L'accumulateur d'impulsions peut générer 2 interruptions:
- front sur l'entrée PAI (vecteur $FFDA-$FFDB)
- dépassement de capacité (vecteur $FFDC-$FFDD)

Dans le cas d'une utilisation en décompteur (avoir une information au bout de n impulsions), la technique de programmation est la suivante:
- charger le PACNT avec $FF-n
- tester l'indicateur de dépassement de capacité PAOVF ou utiliser l'interruption de dépassement de capacité.

La borne PAI peut aussi être utilisée:
- en tant qu'entrée fonctionnant sur front montant ou descendant ( par test de l'indicateur PAIF mis à 1 sur le front actif),
- en tant qu'entrée d'interruption externe, de la même façon que la borne IRQ*, mais avec l'avantage de fonctionner au choix sur front montant ou descendant ( IRQ* ne peut être configurée que sur front descendant).

L'effacement des indicateurs PAOVF et PAIF se fait par écriture d'un 1 logique au niveau de leur emplacement dans le TFLG2.

1.23.1.1               Compteur d’evenement

Le compteur est incrémenter à chaque transition de 0 à 1 de PA7, resultat sur port B.

( Compteur .asm)

 REMARQUE :

·                    Si le compteur /Timer déborde ( parvient à $FF ) il met le bit POVF du registre TFLG2 à 1.

·                    Si le bit POVI du registre TMSK2 est écrit à 1, une interruption est déclenché lors du débordement (POVF = 1 ). L'addresse de l'interruption est $FFDC est doit être déclaré dans le programme.

·                    Si une transition du compteur arrive sur PA, le bit PAIF du registre TFLG2 est mis à 1

·                    Si le bit PAII du registre TMSK2 est écrit à 1, une interruption est déclenché lors d'une transition de PA. L'addresse de l'interruption est $FFDA et doit être déclaré dans le programme., la subroutine remet PAIF à 0 pour permettre une autre interruption )