Transcript avr_asm_pio_sw

Parallel Port Interfaces
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2-0
Interfacing a Switch to the Computer
 ATmega128은 내부에 Internal Pull-up 저항을 갖고 있다.
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2-1
Parallel Input/Output Port 초기화 예
.include "avr128_interrupt_table.inc"
.CSEG
RESET:
; Stack Pointer Init
ldi
AC0, LOW(RAMEND)
out SPL, AC0
ldi
AC0, HIGH(RAMEND)
out SPH, AC0
MAIN:
; I/O Port Init
clr AC0
sts
PORTF, AC0
; PORTF : Memory Mapped I/O Port
out DDRD, AC0
; PORTD : I/O Maped Inputport
ser AC0
out PORTD, AC0
; Input Port PullUp
sts DDRF, AC0
; PORTF : Output Port
LOOP: in AC0, PIND
andi AC0, $03
sts PORTF, AC0
rjmp LOOP
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;
; Loop Indefinitly
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Hardware Debouncing
 스위치 On-Off 시, 스위치의 기계적인 특성과 회로내
의 L 과 C의 영향으로 원하지 않는 펄스가 발생한다.
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2-3
Bouncing 문제에 의한 SW 오 동작
 아래 그림과 같이 실제 I/O Port 에 스위치를 연결하
는 경우 bounce 가 발생하여 오 동작의 원인이 된다.
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2-4
Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 Switch의 Bounce 문제를 해결하기 위하여 Capacitor 를 SW 와
병렬로 연결하면 R-C회로가 Low pass filter 로 작동하여 1차로
Bounce를 줄이는 효과가 있다.
 그러나 R-C 적분기 만으로는 Bounce 문제를 완전히 해결하지
못하기 때문에 Schmitt-Trigger Inverter( 74HC14 )를 사용하여
Bounce를 제거한다.
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 Schmitt trigger 회로는 Multiple transition 을 막기 위
하여 사용한다.
 74HC04 와 74HC14의 전달 특성의 차이
 74HC14는 Hysteresis 특성을 갖는다.
0
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Hysteresis 특성을 갖는 74HC14 과 보통
Gate(74HC04) 의 비교
 왜 보통 Gate(74HC04) 가 사용되어서는 안되고
 Hysteresis 특성을 갖는 74HC14이 사용되어야 하는
가를 보여 주는 그림
7414 VT
7404 VT
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 Switch 가 On 될 때 Capacitor 와
 Schmitt-Trigger Inverter( 74HC14 )의 효과.
7414 효과
C 효과
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 Switch 가 Off 될 때 Capacitor 와
 Schmitt-Trigger Inverter( 74HC14 )의 효과.
7414 효과
C 효과
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 Capacitor 값을 결정하는 방법
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 SW가 닫치는 순간 이론적으로는 SW를 통하여 c에
충전된 전하가 순간적으로 방전되어야 한다.
 SW를 통하여 순간적으로 큰 전류가 흐르는 경우 아
래 그림과 같은 Spark 가 발생한다.
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Capacitor를 사용한 Hardware Debouncing
 SW를 통하여 순간적으로 과도한 전류가 흐르는 것
을 막기 위하여 SW와 직렬로 적당한 저항을 접속한
다.
 이 저항(22Ω)은 아래 예에서 10K보다는 대단히 작고
SW 저항(약0.1Ω) 보다는 대단히 커야 한다.
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Software Debouncing
 uP의 실행 속도에 충분한 여유가 있는 경우,
 Bouncing 현상이 없어지는 시간 만큼 Delay 한후에
Switch 의 상태를 읽는다.
 Bouncing을 Software 적으로 제거하는 것이 가능하
다.
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2-13
Software Debouncing
 SW 위치 변동이 발생한 후 Bouncing 시간 만큼 Wait
Time 을 갖는다.
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Software Debouncing의 예
* Old에 현재 SW의 상태를 저장하고
10mS동안 이 값이 변동하지 않는
경우 SW 값으로 결정하고,
* 만약 10mS 이내에 SW 값이
변동하면 Old에 새 SW 값을
저장하고 다시 10mS 동안 SW 값이
변동하지 않을 때 까지 반복한다.
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Software Debouncing with Interrupt
Sychronization
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Switch debouncing 예 ( Interrupt 사용)
AVR_asm_sw_debounce_counter 참고요
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Basic Approaches to Interfacing Multiple Keys
 Key Interface 방식에 따라 아래와 같은 수의 SW 사용 가능
 Direct interface : Input Port 수
 Scanned interface : Output Port 수 * Input Port 수
 Multiplexed interface : (Output Port 수 **2) * Input Port 수
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Basic Approaches to Interfacing Multiple Keys
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2-19
Basic Approaches to Interfacing Multiple Keys
 Scanned Interface 방식을 위한 Scanning Patterns 예
Open Collector Output 사용
 Output은 HiZ 또는 Low 상태를 갖는다.
Scanning Patterns for a 4 by 4 matrix keyboard
Row
3
Out3
0
Out2
HiZ
Out1
HiZ
Out0
HiZ
2
HiZ
0
HiZ
HiZ
1
HiZ
HiZ
0
HiZ
0
HiZ
HiZ
HiZ
0
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Basic Approaches to Interfacing Multiple Keys
Scanning Patterns for a multiplexed 16 by 16 matrix keyboard
Computer output
Demultiplexer output
Row Out3 Out2 Out1 Out0
15
14
---
0
15
1
1
1
1
0
HiZ
---
HiZ
14
1
1
1
0
HiZ
0
---
HiZ
--- --- --- --- --- --- --- --- --1
0
0
0
1
HiZ
HiZ
---
HiZ
0
0
0
0
0
HiZ
HiZ
---
0
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4 by 4 Scanned Keyboard
PC7-PC4 를 Open Collector Output으로 사용 한다.
Ext-INT 단자를 이용한 External Interrupt를 사용 한다.
Ext-INT
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4 by 3 Scanned Keyboard
Scanning은 아래와 같이 2단계로 이루어 진다.
1. PC4 – PC7 중 하나의 Output만 0을 출력하도록 한다.
2. Input Port를 읽는다.( 0 : Pressed , 1: Not Pressed ), 또는 PE4 –
PE6 의 외부 Interrupt 기능을 이용 한다.
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8.1.6 4 by 4 Scanned Keyboard
4 by 4 matrix keyboard 의 Patterns 예
Row3
Row2
Row1
Row0
Column3
Column2
Column1
Column0
0
1
1
1
a
b
c
d
1
0
1
1
e
f
g
h
1
1
0
1
i
j
k
l
1
1
1
0
m
n
o
p
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4 by 4 Scanned Keyboard 프로그램 예
GCC_asm_keypad_soft_basic 프로그램 참고 요
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Multiplexed/Demultiplexed Scanned Keyboard
 16 Row, 9 Columns interface로 144 Key를 사용 할 수 있다.
 4 to 16 Demultiplexer(74159) 와 10 to 4 line Priority Encoder
(74147)를 사용
 74147의 출력은 Column No(위치)의 Negative Logic 이 된다.
 74147 의 모든 입력이 High인 경우 출력은 1111 이 된다.
 Interrupt를 이용한 주기적인 Polling 을 사용 한다.
I/O Port
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