MCU 教學課程 - FPPA

FPPA實驗平台係針對 FPPA 多核心處理器提供模擬與實驗的環境，讓初學者能輕鬆的學習 FPPA 的設計流程、設計技巧。原本單核心 MCU 無法實現的多工、並行功能，在此實驗平台上皆可輕易的完成，透過此實驗平台，可以讓您體驗到多核心的強大優勢，在往後的專案設計上更能輕而易舉的完成。

實驗平台共分成十六個單元，數十項實習課程…
原本的範例我是用組合語言寫成的，其實寫的蠻直覺，也少用到很多個核心來處理，但是二個以上核心是很普遍的，程式架構就可以簡化很多，在這邊我準備用 C 語言(應該是說原廠自行研發的mini-C)為範例來逐一介紹各個單元，並且導入物件導向的程式概念在系統設計裡面，我是覺得組合語言強大而且也能寫的很OO，但以 C 來實現，就更能體現出OO這方面的特性跟便利，當然，由於原廠並沒有OO編譯器(mini-C++?)支援，所以只能土法煉鋼，從概念上來著手囉。

1.8位元LED輸出單元
實驗一：8顆LED閃爍
實驗二：左移、右移
實驗三：LED來回跑馬(左右移)
實驗四：LED跑馬+遞增遞減

2.按鍵開關輸入單元
實驗一：準位輸入，按住SW1則LED全亮，放開則全滅
實驗二：防彈跳設計，每按一下SW2 LED向左移位一次；每按一下SW1則LED向右移位一次
實驗三：單擊設計，按一下SW1則LED全亮，再按一下SW1則LED全滅
實驗四：自保持開關功能設計。按一下SW1則LED全亮，按一下SW2則LED全滅

3.飛梭編碼器(帶開關)輸入單元
實驗一：開關ON/OFF+左右旋解碼，開關按一下ON、LED0亮，向右旋轉LED累加，向左旋轉LED遞減
實驗二：開關ON/OFF+左右旋解碼控制 LED 亮度，開關按一下 ON、LED0 亮，向右旋轉LED 變暗，向左旋轉 LED 變亮。
實驗三：開關ON/OFF+左右旋解碼控制 LED 亮度，開關按一下 ON、LED0 亮，按住 sw1 或向右旋轉 LED 變暗，按住 sw2 或向左旋轉 LED 變亮。

4.6位數7字節顯示單元
實驗一：7字節單8顯示上數
實驗二：6位數顯示上數
實驗三：6位數碼表設計，按下SW2則數字歸零，按下SW1啟動計數，再按下SW1停止計數。顯示範圍分鐘、秒數、百分之1秒

5.RGB LED控制單元
實驗○：PWM控制一顆RGB LED 藍、紅、綠變色。
實驗一：PWM控制分別控制藍1、紅2、綠3的亮度，3顆LED亮度自動漸暗、漸亮。
實驗二：按下飛梭編碼器開關，RGB LED ON，再按一下則OFF，編碼器每動作一次，LED則變色一次，順序為RGB、R、G、B、 RG、RB、GB
實驗三：三顆RGB LED同時進行自動漸層混色

6.16 * 2 LCM顯示單元
(可選購繪圖型LCM)
實驗一：在LCM上 動態跑馬顯示出Welcome to FPPA's World 字樣

7.紅外線接收單元
實驗一：紅外線遙控解碼，按下遙控器按鍵，相對應的LED燈亮起
實驗二：紅外線遙控解碼，按下遙控器按鍵，在 LCM 上顯示按下的按鍵。

8.溫度感測單元
實驗一：偵測NTC的電壓值，將溫度顯示於6位數7字節上(XX.XC)
實驗二：偵測NTC的電壓值，將溫度顯示於16 * 2 LCM上Now Temp. xx.x ℃

9.光感測單元
實驗一：天黑自動開燈設計，偵測cds的電壓值，當電壓值超過某一準位時，讓RGB LED緩緩亮起，天色愈暗LED愈亮。

10.蜂鳴器發聲單元
實驗一：按一下按鍵(SW1)時，讓蜂鳴器嗶一聲。
實驗二：按一下飛梭編碼器，讓蜂鳴器播放出歌曲(小蜜蜂)
實驗三：用飛梭旋鈕左右旋轉來模擬救護車的聲音

11.步進馬達控制單元
實驗一：步進馬達一相激磁
實驗二：步進馬達二相激磁
實驗三：步進馬達一、二相激磁，搭配按鍵做on/off與正反轉。

12.直流風扇(附回授線)控制單元
實驗一：搭配飛梭編碼器進行風扇轉速調整
實驗二：承上，將風扇轉速顯示在6位數7字節上
實驗三：搭配NTC進行溫控，當溫度上升時，風扇轉速加快，反之則減慢，並將實際溫度、風扇轉速於LCM上顯示出來。

13.RS232串列傳輸單元
實驗一：在電腦上輸入英文、數字，透過RS232傳輸顯示在在LCM上
實驗二：將NTC的實際溫度值經由RS232傳輸，顯示在電腦螢幕上。
實驗三：RS232 電子琴。

14.EEPROM讀寫單元
實驗一：搭配單元3，當按一下SW1時，將LED的顯示狀態寫入EEPROM中，當按一下SW2時，將EEPROM的資料讀出，並以LED顯示資料。
實驗二： 透過 RS232 輸入資料同時存在 EEPROM 中並顯示在 LCM，若有輸入 ENTER 則讀出EEPROM 資料並顯示到 LCM 上一行。

15.PS2鍵盤/滑鼠輸入單元
實驗一：PS2鍵盤輸入文字數字，並顯示於LCM上頭
實驗二：PS2滑鼠，將PS2滑鼠的坐標透過RS232傳輸，顯示於電腦螢幕上

16.類比式伺服馬達控制單元
實驗一：伺服馬達左轉右轉基本控制
實驗二：汽車雨刷設計，使用飛梭旋鈕控制，按一下飛梭開關，伺服馬達雨刷開始擺動，左右旋轉飛梭旋鈕可以控制雨刷間歇時間，再按一下停止雨刷。
實驗三：偵測溫度，當溫度於室溫25度時，伺服馬達處於40度角的位置，當溫度升高時，加大伺服馬達的角度，反之則縮小角度，並將溫度與馬達角度顯示於LCM上
實驗四：使用 PS2 滑鼠控制伺服馬達左右擺動。
實驗五：使用 PS2 滑鼠控制伺服馬達左右擺動，並將滑鼠狀態顯示於 LCM 上。