Aufgaben

Ziel ist es, ein Programm zu schreiben welches die unten genannten Aufgaben durchführt.

• Lassen Sie die rote LED blinken. Die Periode soll 10 Sekunden (Halbperiode 5 Sekunden) betragen. Nutzen Sie eine Softwareverzögerungsfunktion, mit der Sekundenanzahl als Parameter.

1. Zeigen Sie mit einer Genauigkeit von 100 ms auf dem LCD Display die Zeit zwischen der Betätigung von 2 beliebigen Schaltern an. Die Art der Zeitmessung können Sie frei bestimmen.
2. Wird Schalter S1 betätigt, wird die Blinkgeschwindigkeit aller 3 LEDs zweimal reduziert. Durch Betätigung von S3, blinken die LEDs doppelt so schnell, und S2 setzt die Blinkfrequenz auf 1 Hz. Nutzen Sie Verzögerungsfunktionen oder Interrupts (die Interrupts sind schwieriger, aber bei der Verwendung von Verzögerungsfunktionen wird eine zusätzliche Verzögerung durch die Filterfunktion der Schalter auftreten.)
3. zeige die Druckfrequenz von Schalter S1 auf dem 7 Segment LED-Display in Hz-s. Die Anzeige der Frequenz muss nach unten mit 0 und nach oben mit 9 begrenzt werden.
4. Wird Schalter S1 gedrückt wird, zählt das Programm die Sekunden von 60 bis 0 herunter und schaltet dann die rote LED ein. Bei S2 beträgt die Zeit nur 30 s, anschließend wird die gelbe LED eingeschaltet. Die Zeit bei Betätigung von S3 beträgt 10 s, dann leuchtet die grüne LED. Alle Prozesse müssen gleichzeitig stattfinden. Die LEDs schalten sich aus, wenn der dazugehörige Schalter betätigt wird.
5. Zeigen Sie die Zeit auf dem LCD wie folgt an: hh:mm:ss. Nutzen Sie den Hardwaretimer 1 mit Interrupts, die Zeit muss mit den Schaltern eingestellt werden können. Es sollten drei Schalter genutzt werden, S1 erhöht die Stunden, S2 die Minuten, und S3 die Sekunden.

1. Entwickeln Sie eine Stoppuhr, die Stunden, Minuten, Sekunden, und Millisekunden auf dem LCD anzeigt. Schalter S1 startet die Zeit, S2 hält sie an, und S3 nullt die Uhr. Es müssen Interrupts des Timers genutzt werden.
2. Die rote, gelbe und grüne LED müssen in 2-Sekunden Intervallen fließend nacheinander ein- und ausgeschaltet werden. Das fließende Licht wird erzeugt, in dem man die LED mit mehreren hundert Hertz moduliert (also sehr schnell ein- und ausschaltet) und die Abstände zwischen dem Ein- und Ausschalten verändert. Dadurch wird für das Auge der Effekt erzeugt, dass sich die Helligkeit der LED ändert (Pulsweitenmodulation).
3. Erstellen Sie einen Programmteil in C, welcher eine Verzögerung von 10 µs ± 10% bei einer Taktfrequenz von 14,7456 MHz erzeugt. Verifizieren Sie theoretisch, dass die Verzögerung funktioniert, indem Sie die Assembler-Befehle in der .lss Datei des kompilierten Programms kommentieren.

1. Welche Methoden zur Erstellung von Verzögerungen gibt es?
2. Wie wird eine Softwareverzögerung erstellt? Von welchen Parametern hängt die Softwareverzögerung ab?
3. Warum werden Hardwareverzögerungen/Timer mit Interrupts genutzt?
4. Berechnen sie die die Überlauf-Interruptperiode für einen 8-Bit Timer, wenn Taktfrequenz 16M Hz und Frequenzteilerfaktor 1024 betragen.
5. Was ist ein Echtzeitgeber in einem Computer?
6. Was geschieht am 19.01.2038 in der Computerwelt?
7. Wozu können AVR Timer noch genutzt werden, außer um Zeit zu zählen?
8. Welche Indizes können genutzt werden um den ATmega128 Timer 0 einzustellen? Was kann mit diesen Register verändert werden?
9. Wie lang ist die längste Zeitspanne von Unterbrechungen in Millisekunden, die mit einem ATmega128 mit einer Taktfrequenz von 14,7456 MHz erreicht werden kann? Stellen Sie die Berechnung dar.
10. Hat es einen Effekt auf die Genauigkeit von Timern, wenn der Prozessor mit der Ausführung eines Programms stark ausgelastet ist (z.B. mehrere Motoren und Werte verschiedener Sensoren gleichzeitig kontrollieren)? Erläutern Sie Ihre Antwort.