 |
Главная |
Микроконтроллеры. Отличие микроконтроллера от универсальных микропроцессорных систем
 2015-12-07 |
 535 |
 Обсуждений (0) |
из
5.00
|
МК – разновидность микропроцессорной системы (однокристальные ЭВМ), орие-нтированная на реализацию алгоритмов управления техническими устройствами и технологическими процессами.
МК проще, чем универсальные ЭВМ:
1)малый объем памяти МК реализует за-ранее известные несложные алгоритмы, и для размещения программ им требуется емкость памяти на несколько порядков <, чем у ЭВМ широкого применения.
2)менее разнообразный состав внешних устройств: параллельный и последова-тельный порты ввода-вывода, таймеры, АЦП и ЦАП, широтно-импульсные мо-дуляторы.
FFh
80h банк 1
7Fh
00h банк 0
Диапазон адресов Банка 0: 00h–7Fh.
Диапазон адресов Банка 1: 80h–FFh.
Каждый банк содержит спец. регистры и РОНы (ОЗУ пользователя).
Спец. регистры применяются для хране- ния битов состояния, определяющих ра- боту портов ввода-вывода, таймеров и др. модулей МК.
Переключение банков происходит при помощи 5 разряда (RPQ) регистра STATUS.
В памяти данных находятся 68 РОНов, которые отображаются на 2 банка.
84.Устройство управление микроконтроллера.
- регистр команд; - счетчик команд;
- микропрограммное УУ;
- очередь команд.
Счетчик команд (PC) хранит адрес кома- нды и увеличивает свое состояние перед считыванием команды из памяти. Раз-рядность счетчика команд 13 бит.
Младший байт счетчика является полно- стью доступным для чтения и записи ре-гистрам. Разрядность регистра команд 14 бит.
По тактовому сигналу, поступающему на вход OSC1 МК, формируются 4 тактовые не перекрывающиеся последовательности (Q1, Q2, Q3, Q4).
Командный цикл состоит из двух циклов:
1)выборка команд; 2)выполнение команд.
Длительность командного цикла 8 тактов.
Во время выполнения текущей команды из памяти считывается следующая кома- нда и загружается в очередь команд. Та- ким образом, командный цикл – 4 такта.
Команды передачи управления выполня- ются за 8 тактов, т.к. очередь команд очи- щается.
Типы данных:
Разрядность данных 8 бит.
1)целые данные без знака (0–255).
2)целые данные со знаком хранятся и об-рабатываются в дополнительном коде (-128–127).
МК содержит 8-разрядный рабочий ре- гистр (аккумулятор).
85.АЛУ микроконтроллера.
Арифметические операции: сложение, вычитание.
Логические операции: логическое сло- жение ИЛИ, логическое умножение И, логическое отрицание НЕ, исключаю- щее ИЛИ (неравнозначность).
По результату работы АЛУ формирует флаги:
- С – флаг переноса; - Z – флаг нуля;
- DC – флаг дополнительного переноса (заема) из младшей тетрады в старшую.
Флаги хранятся в спец. регистре STATUS в разрядах [2–0].
Типы данных:
1)целые без знака.
2)целые со знаком (хранятся в дополни-тельном коде).
Разрядность данных 8 бит.
86.Таймер микроконтроллера (TMR0).
Разрядность таймера 8 бит.
Таймер – 8-разрядный суммирующий счетчик.
Таймер может считать внутренние сигна- лы микроконтроллера (частота сигналов на входе таймера: fTMR0=fМК/4), либо вне- шние сигналы, поступающие на вход RA4.
При переполнении таймера, т.е. переклю-чении его из состояния FF в состояние 00, может формироваться прерывание.
Сторожевой таймер (WDT):
Представляет собой комбинацию встро-енного RC-генератора и счетчика, при переполнении которого формируется сброс МП.
Время выдержки сторожевого таймера зависит от температуры, U питания и коэффициента деления предделителя.
Выдержка с подключением предделите- ля может достигнуть 2.5 секунды. Номи-нальная выдержка без предделителя 18 нс.
Главным назначением WDT является борьба с аппаратными сбоями устройства.
В результате сбоя может возникнуть за-висание программы.
Если WDT включен, то нормально работа-ющая программа должна периодически обнулять сторожевой таймер, не допус- кая его сбоя.
Когда происходит сбой, таймер переста- ет программно обнуляться.
После его переполнения произойдет сбой процессора и повторная инициализация устройства (программа начнет выполнять- ся с самого начала).
87.Система прерывания микроконтроллера.
VR имеет аппаратные маскируемые прерывания от 4 источников:
1)Прерывание от TMR0.
2)Прерывание по окончании записи в энергонезависимую память EEPROM.
Это внутренние прерывания.
3)Прерывания по сигналу на линии RB0 (фронтальные прерывания).
4)Прерывания при изменении сигналов на линии RB4-RB7 (по уровню).
Это внешние прерывания.
Все прерывания являются маскируемыми. Разрешить или запретить все прерывания можно с помощью разряда GIE регистра INTCON. Также можно разрешить или запретить каждый из видов прерываний.
EEIE – бит разрешения прерывания по завершению записи в EEPROM.
TOIE – бит разрешения прерывания по переполнению таймера TMR0.
INTE – бит разрешения внешнего пре-рывания со входа RB0.
RBIE – бит разрешения прерывания по изменению сигнала на линиях RB4-RB7.
Обработчик прерывания 1, адрес вектора прерываний 4. С адреса 4 начинается об-работчик прерывания.
Регистр INTCON содержит флаг Биты событий, которые устанавливаются в 1 независимо от того, разрешен данный вид прерываний или нет в случае появ- ления соответствующего события TOIF.
Многопроцессорные ВС: наличие в компь-ютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организова- но много потоков данных и много потто- ков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Такая машина имеет общую ОП и несколько процессоров.
АА АА АА
АЛУ АЛУ АЛУ
ОЗУ
Классы:
| Поток данных | Поток команд | |
| одиночный | множестве- нный | |
| одиночный | SISD – Single Instruction Stream/Single Data Stream (одиночный поток команд и одиночный поток данных ОКОД) | MISD – Mul- tiple Instruc- tion Stream/ Single Data Stream (мно- жественный поток кома- нд и одино- чный поток данных МКОД) |
| множествен- ный | SIMD – Single Instruction Stream/Multi- ple Data Stre- am (одиноч- ный поток ко- манд и мно- жественнй поток дан- ных ОКМД) | MIMD – Mu- ltiple Instruc- tion Stream/ Multiple Data Stream (мно- жественный поток кома- нл и множе- ственный по- ток данных МКМД) |
| 2015-12-07 |
535 |
Обсуждений (0) |
из
5.00
|
Обсуждение в статье: Микроконтроллеры. Отличие микроконтроллера от универсальных микропроцессорных систем |
|
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Популярное:
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...
©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (535)
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы