Mini-TPS mit ATmega8

Dies ist eine Miniversion mit dem ATmega8. Alle Ein- und Ausgänge liegen am oberen Rand und wurden mit Serienwiderständen gegen Überlastung geschützt, die Eingänge 2,2 k, die Ausgänge mit 1 k. Die Ausgänge liegen wie bisher auf D0 bis D3, die Eingänge wie bisher auf C0 bis C3.

Abweichend vom ersten Entwurf mit dem Mega168 gibt es diesmal zwei PWM-Ausgänge (PWM1, PWM2) und zwei AD-Eingänge (AD1= ADC4 und AD2 = ADC5). Die Taste S1 liegt jetzt an D6 und S2 an D7. Anders als beim STK500 werden die Portausgänge nicht mehr invertiert. Aber man muss darauf achten, dass die beiden Tasten am gleichen Port liegen und die Pullups eingeschaltet bleiben.

Da die Tasten jetzt nicht mehr am Eingangsport liegen, bietet sich eine direkte Tastenabfrage über die bedingten Sprungbefehle an. Deshalb gibt es jetzt vier neue Optionen für den Befehl 12 (CC bis CF).

Die erweiterte Befehlsliste

10 ... 1F: Direkte Portausgabe 0...15
20 ... 2F: Wartezeit 0...15
(1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10000, 20000, 30000, 60000 ms)
30 ... 3F: Sprung zurück 0...15
40 ... 4F: A = 0...15
51...5A: Ziel 1...10 = A
51: B = A
52: C = A
53: D = A
54: Dout = A
55: Dout.0 = A.0
56: Dout.1 = A.0
57: Dout.2 = A.0
58: Dout.3 = A.0
59: PWM1 = A
5A: PWM2 = A
61 ..6A: A = Quelle 1...10
61: A= B
62: A = C
63: A = D
64: A = Din
65: A = Din.0
66: A = Din.1
67: A = Din.2
68: A = Din.3
69: A = ADC1
6A: A = ADC2
71 ...7A: A = Ausdruck 1...10
71: A = A + 1
72: A = A – 1
73: A = A + B
74: A = A – B
75: A = A * B
76: A = A / B
77: A = A And B
78: A = A Or B
79: A = A Xor B
7A: A = Not A)
80 ... 8F: Adr-high = 0...15
90 ... 0F: Direkter Sprung auf Adr-high, Adr-low (0..15)
A0 ... AF: Zählschleife C-mal Adr-high, Adr-low (0..15)
B0 ... BF: Zählschleife D-mal Adr-high, Adr-low (0..15)
C1 ... CF: Bedingter Sprung: If (Bedingung 1...15) then Adr = Adr + 1
C1: if A > B then Adr = Adr + 1
C2: if A < B then Adr = Adr + 1
C3: if A = B then Adr = Adr + 1
C4: if Din.0 = 1 then Adr = Adr + 1
C5: if Din.1 = 1 then Adr = Adr + 1
C6: if Din.2 = 1 then Adr = Adr + 1
C7: if Din.3 = 1 then Adr = Adr + 1
C8: if Din.0 = 0 then Adr = Adr + 1
C9: if Din.1 = 0 then Adr = Adr + 1
CA: if Din.2 = 0 then Adr = Adr + 1
CB: if Din.3 = 0 then Adr = Adr + 1
CC: if S1 = 0 then Adr = Adr + 1
CD: if S2 = 0 then Adr = Adr + 1
CE: if S1 = 1 then Adr = Adr + 1
CF: if S2 = 1 then Adr = Adr + 1
D0 ... DF Unterprogrammaufruf Adr-high, Adr-low (0..15)
E0 ... EF: Return

Ein Beispiel zur Tastenabfrage S1: Solange man die Taste drückt, läuft ein schneller Zähler, die LEDs leuchten scheinbar mit halber Helligkeit. Lässt man die Taste los, friert der Zählerstand ein. Damit hat man praktisch ein Zufallsprogramm bzw. einen Würfel von Null bis 15.

'Dat = &HCC : Writeeeprom Dat , 0 'if S1 = 1 then Adr = Adr + 1
'Dat = &H71 : Writeeeprom Dat , 1 'A = A + 1
'Dat = &H54 : Writeeeprom Dat , 2 'Dout =A
'Dat = &H33 : Writeeeprom Dat , 3 'Adr = Adr - 3

Die Befehle in einer Programmierkarte

Dout

1 ms

jmp -

AdrHi

jmp

if ...

call

ret

2 ms

B=A

A= B

A = A + 1

A > B

5 ms

C=A

A = C

A = A – 1

A < B

D=A

A = D

A = A + B

A = B

Dout = A

A = Din

A = A – B

Din.0 = 1

Dout.0 = A.0

A = Din.0

A = A * B

Din.1 = 1

100

Dout.1 = A.0

A = Din.1

A = A / B

Din.2 = 1

200

Dout.2 = A.0

A = Din.2

A = A And B

Din.3 = 1

500

Dout.3 = A.0

A = Din.3

A = A Or B

Din.0 = 0

1 s

PWM1 = A

A = ADC1

A = A Xor B

Din.1 = 0

2 s

PWM2 = A

A = ADC2

A = Not A

Din.2 = 0

5 s

Din.3 = 0

S1 = 0

S2 = 0

S1 = 1

S2 = 1

Der Controller läuft jetzt mit 8 MHz intern. EESAVE ist aktiviert. Das bedeutet, man kann beim ersten Brennen ein Programm im EEPROM mitgeben, es dann im Quelltext auskommentieren oder löschen und noch einmal brennen.

Insbesondere nützlicheUnterprogramme lassen sich auf diese Weise für die spätere Verwendung bereithalten. Das Bild zeigt ein Programm ab 00 in ein Unterprogramm ab &H20, ausgelesen mit dem STK500.

Download: TPSm8.zip

Und hier das komplette Listing mit allen Anpassungen für den Mega8.

'--------------------------------------------------------------
' Tasten-programmierbare Steuerung TPS
' ATmega8, intern 8 MHz, 2 ADC, 2 PWM
'--------------------------------------------------------------

$regfile = "m8def.dat"
$crystal = 8000000
$hwstack = 32
$swstack = 64
$framesize = 64


Dim Adr As Byte
Dim Eebyte As Byte
Dim Dat As Byte
Dim Kom As Byte
Dim Adrhi As Byte
Dim Adrlo As Byte
Dim Adrret As Byte
Dim Prog As Byte
Dim Dd As Word

Dim A As Byte
Dim B As Byte
Dim C As Byte
Dim D As Byte


Ddrd = &H0F                                                 'D0...D1 Outputs
Portd = &HF0                                                'Pullup D4...D7
Portc = &H0F                                                'C0..C3 Inputs mit Pullup

S1 Alias Pind.6                                             'Dateneingabe
S2 Alias Pind.7                                             'Programmieren

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Off
Start Adc
Config Timer1 = Pwm , Prescale = 8 , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down
Start Timer1

If S2 = 0 Then
  Goto Programmieren
Else
Ausfuehren:
  Adr = 0
  Do
    Readeeprom Eebyte , Adr
    Adr = Adr + 1
    Dat = Eebyte And 15
    Kom = Eebyte / 16
    If Kom = 1 Then                                         '1: Direkte Portausgabe
      Portd = Dat Or &HF0
    End If
    If Kom = 2 Then                                         '2: Wartezeit
      If Dat = 0 Then Waitms 1
      If Dat = 1 Then Waitms 2
      If Dat = 2 Then Waitms 5
      If Dat = 3 Then Waitms 10
      If Dat = 4 Then Waitms 20
      If Dat = 5 Then Waitms 50
      If Dat = 6 Then Waitms 100
      If Dat = 7 Then Waitms 200
      If Dat = 8 Then Waitms 500
      If Dat = 9 Then Waitms 1000
      If Dat = 10 Then Waitms 2000
      If Dat = 11 Then Waitms 5000
      If Dat = 12 Then Waitms 10000
      If Dat = 13 Then Waitms 20000
      If Dat = 14 Then Waitms 30000
      If Dat = 15 Then Waitms 60000
    End If
    If Kom = 3 Then                                         '3: Sprung - relativ
      Adr = Adr - 1
      Adr = Adr - Dat
    End If
    If Kom = 4 Then
      A = Dat
    End If
    If Kom = 5 Then
      If Dat = 1 Then B = A                                 'Variablen
      If Dat = 2 Then C = A
      If Dat = 3 Then D = A
      If Dat = 4 Then Portd = A Or &HF0                     'Port
      If Dat = 5 Then
         If A.0 = 0 Then Portd.0 = 0 Else Portd.0 = 1       'Portbits
      End If
      If Dat = 6 Then
         If A.0 = 0 Then Portd.1 = 0 Else Portd.1 = 1
      End If
      If Dat = 7 Then
         If A.0 = 0 Then Portd.2 = 0 Else Portd.2 = 1
      End If
      If Dat = 8 Then
         If A.0 = 0 Then Portd.3 = 0 Else Portd.3 = 1
      End If
      If Dat = 9 Then
        Dd = A * 17                                         'PWM
        Pwm1a = Dd                                          'PWM
      End If
    End If
    If Kom = 6 Then
      If Dat = 1 Then A = B                                 'Variablen
      If Dat = 2 Then A = C
      If Dat = 3 Then A = D
      If Dat = 4 Then A = Pinb                              'Port
      If Dat = 5 Then A = Portb.0                           'Portbits
      If Dat = 6 Then A = Portb.1
      If Dat = 7 Then A = Portb.2
      If Dat = 8 Then A = Portb.3
      If Dat = 9 Then
        Dd = Getadc(4)                                      'ADC
        Dd = Dd / 64
        A = Dd
      End If
      If Dat = 10 Then
        Dd = Getadc(5)                                      'ADC
        Dd = Dd / 64
        A = Dd
      End If
    End If
    If Kom = 7 Then
      If Dat = 1 Then A = A + 1
      If Dat = 2 Then A = A - 1
      If Dat = 3 Then A = A + B
      If Dat = 4 Then A = A - B
      If Dat = 5 Then A = A * B
      If Dat = 6 Then A = A / B
      If Dat = 7 Then A = A And B
      If Dat = 8 Then A = A Or B
      If Dat = 9 Then A = A Xor B
      If Dat = 10 Then A = Not A
      A = A And 15
    End If
    If Kom = 8 Then
      Adrhi = Dat                                           'Oberes Nibble der Adresse
    End If
    If Kom = 9 Then
      Adr = Adrhi * 16                                      'Springe absolut  0...255
      Adr = Adr + Dat
    End If
    If Kom = 10 Then
      C = C - 1
      C = C And 15
      If C > 0 Then                                         'C-mal
        Adr = Adrhi * 16                                    'Springe absolut  0...255
        Adr = Adr + Dat
      End If

    End If
    If Kom = 11 Then
      D = D - 1
      D = D And 15
      If D > 0 Then                                         'D-mal
        Adr = Adrhi * 16                                    'Springe absolut  0...255
        Adr = Adr + Dat
      End If

    End If
    If Kom = 12 Then
      If Dat = 1 Then
        If A > B Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 2 Then
        If A < B Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 3 Then
        If A = B Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 4 Then
        If Pinc.0 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 5 Then
        If Pinc.1 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 6 Then
        If Pinc.2 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 7 Then
        If Pinc.3 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 8 Then
        If Pinc.0 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 9 Then
        If Pinc.1 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 10 Then
        If Pinc.2 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 11 Then
        If Pinc.3 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 12 Then
        If Pind.6 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 13 Then
        If Pind.7 = 1 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 14 Then
        If Pind.6 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If
      If Dat = 15 Then
        If Pind.7 = 0 Then Adr = Adr + 1
      End If

    End If
    If Kom = 13 Then
      Adrret = Adr
      Adr = Adrhi * 16                                      'Call Unterprogramm absolut  0...255
      Adr = Adr + Dat
    End If
    If Kom = 14 Then
      Adr = Adrret                                          'Return
    End If
  Loop
End If


Programmieren:
  Adr = 0
  Prog = 0
  Do
    Adrlo = Adr And 15                                      'Adresse anzeigen
    Portd = Adr Or &HF0
    Waitms 300
    Portd = 0 Or &HF0
    Waitms 200
    Readeeprom Eebyte , Adr
    Dat = Eebyte And 15
    Kom = Eebyte / 16
    Portd = Kom Or &HF0                                     'Befehl anzeigen
    Do
    Loop Until S2 = 1
    Waitms 50

    Prog = 1                                                'Phase 1: Befehl anzeigen
    Do
      If S1 = 0 Then

        If Prog = 1 Then
          Prog = 2
          Kom = 15
        End If
        If Prog = 2 Then                                    'Phase 2: Befehl verändert
          Kom = Kom + 1
          Kom = Kom And 15
          Portd = Kom Or &HF0
        End If
        If Prog = 3 Then :                                  'Phase 3: Befehl unverändert, Daten ändern
          Prog = 5
          Dat = 15
        End If
        If Prog = 4 Then                                    'Phase 4: Befehl und Daten geändert
          Prog = 5
          Dat = 15
        End If
        If Prog = 5 Then                                    'Phase 5: Daten verändert
          Dat = Dat + 1
          Dat = Dat And 15
          Portd = Dat Or &HF0
        End If
        Waitms 50
        Do
        Loop Until S1 = 1
        Waitms 50
      End If

      If S2 = 0 Then
        If Prog = 3 Then Prog = 7                           'nur angezeigt, nicht verändert
        If Prog = 1 Then
          Portd = Dat Or &HF0
          Prog = 3
        End If
        If Prog = 4 Then
          Portd = 255 - Dat
          Prog = 6
        End If
        If Prog = 2 Then
          Portd = Dat Or &HF0
          Prog = 4
        End If
        If Prog = 6 Then                                    'nur Kommando wurde verändert
          Dat = Dat And 15
          Eebyte = Kom * 16
          Eebyte = Eebyte + Dat
          Writeeeprom Eebyte , Adr
          Portd = 255 - 0
          Waitms 600
          Adr = Adr + 1
          Prog = 0
        End If
        If Prog = 5 Then                                    'Daten wurden verändert
          Dat = Dat And 15
          Eebyte = Kom * 16
          Eebyte = Eebyte + Dat
          Writeeeprom Eebyte , Adr
          Portd = 0 Or &HF0
          Waitms 600
          Adr = Adr + 1
          Prog = 0
        End If
        If Prog = 7 Then
          Adr = Adr + 1
          Prog = 0
        End If
        Waitms 50
        Do
        Loop Until S2 = 1
        Waitms 50
      End If
    Loop Until Prog = 0
  Loop

End

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