Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат

1. История

В 1642 Паскаль изобрел механическую счетную машину(+,-). 30 лет спустя Лейбниц сделал машину , которая могла множить, разделять , плюсовать и вычитать. Сначала 19в Беббидж сконструировал разностную машину, которая могла ложить и вычитать. Позже сделал аналитическую машину, ее можно было программировать. Программер на этой машине – Ада Августа Ловлейс. В 30 годы 20 в в Гарварде Айкент Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сделал машину Беббиджа на электронных реле. 1943 – Моушли сделал электрический компьютер ENIAC (он имел 20 регистров , 1 регистр – 10-разрядное десятичное число). Джон фон Нейман: «Машина должна состоять: АЛУ, память, устройство ввода-вывода, устройство управления ». 1953 IBM выстроила 1-ый компьютер – IBM 701. 1956 – придуман транзистор. 1961 – компания DEC выпустила компьютер. PDP-1(120 тыс. баксов). PDP-8 был 12 битным и имел Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат шинную архитектуру(16 тыс. дол.). 1964 – выпуск IBM 360. Сначала 80-х придумана БИС. 1981 – INTEL 8088, на этом проце изготовлен IBM PC.

4. АРХИТЕКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Контроллером в технике регулирования считается управляющее устройство, осуществляющее регулирующие либо контролирующие функции в системе. Контроллер, реализованный на одном кристалле, именуется микроконтроллером. Современный микроконтроллер является большой цифровой интегральной Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат схемой, объединяющей миллионы, выполненных по микронным технологиям, транзисторов.

Типовая структура микроконтроллера изображена на рис. 1.1. Микроконтроллер состоит из 3-х, связанных системными шинами, частей: процессорного ядра, памяти и набора программируемых многофункциональных блоков различного предназначения.

Рис. 1.1. Структура микроконтроллера

Процессорное ядро (MCU - Microprocessor Com Unit) является основой микроконтроллера. Оно делает все вычислительные операции и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сразу, управляет работой всех других частей схемы. По системным шинам процессорное ядро обменивается данными с памятью и всеми многофункциональными (ннж.ши Разрядность процессорного ядра определяет разрядность микроконтроллера Более всераспространены в текущее время 8-битные (8-разрядные) микроконфолперы Вкупе с тем, обширное применение в обычных задачках находят и 4-битные издания, а в сложных высокопроизводительных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат системах 16- и 32-битные

В памяти (Memory) хранится программка работы микрокош рол лора, начальные данные и все промежные результаты вычислений. Память состоит из огромного количества многоразрядных ячеек, любая из которых имеет собственный адресок По этому адресу процессорное ядро находит определенную ячейку памяти в процессе обмена. Память микроконтроллера обычно разбита на Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат две части: память данных (Data Memory) и память программ (Program Memory).

Многофункциональные блоки разных типов обеспечивают взаимодействие микроконтроллера с наружным миром. Эти блоки могут делать самые разные функции: ввод и вывод инфы, подсчет наружных событий и интервалов времени, передача наружных запросов на процессорное ядро, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразования Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сигналов, сопоставление разных величин, контроль за напряжением питания и др. Для процессорного ядра хоть какой многофункциональный блок представляется в виде 1-го либо нескольких регистров. Каждый регистр имеет собственный уникальный адресок, по которому процессорное ядро находит его в процессе работы.

Программка работы микроконтроллера хранится в памяти в виде последовательности команд Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат (инструкций). 8 процессе работы процессорное ядро поочередно извлекает из памяти аннотации, расшифровывает и делает их. Зависимо от аннотации в ядре производятся разные арифметические и логические операции, пересыпки данных. По мере надобности, в процессе выполнения аннотации, процессорное ядро обращается за данными к ячейкам памяти и многофункциональным блокам, или пересыпает в их результаты Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат вычислений. Огромное количество инструкций, которые соображает процессорное ядро, образует систему команд микроконтроллера.

Фактически все ведущие производители разрабатывают целые семейства микроконтроллеров с так именуемой модульной структурой. При всем этом процессорное ядро для всего семейства постоянно, а память и состав многофункциональных блоков у каждого микроконтроллера различны. Процессорное ядро всегда имеет свою Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат необычную схему и, непременно, оригинальное имя. К примеру, микроконтроллеры конторы Motorola построены на базе ядра НС05 и НС08, компания Intel сделала ядро MCS-51 и мг.8-96, контроллеры конторы Microchip строятся на базе ядра PIC12, PIC16, PIC17. 1'К'Ш компания Л/me/ усиленно развивает семейство микроконтроллеров с ядром AVR

Процессорное ядро на Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат базе узнаваемых схемотехнических решений, технологий проектирования и производства цифровых схем реализует определенную архитектуру системы. Для микропроцессорной системы понятие «архитектура» содержит в себе огромное количество её структурных особенностей, основными из которых числятся: организация памяти и система команд. В текущее время известны четыре общих строительных принципа в той либо другой мере Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, реализуемые в любом процессорном ядре.

По организации памяти различаются:

° Неймановская архитектура - характеризуется общим местом памяти для хранения данных и программки. При всем этом разрядность памяти зафиксирована (обычно, равна одному б). Такую архитектуру имеют, к примеру, микроконтроллеры НС05 и НС08 конторы Motorola, в каких общий массив 8-битных ячеек Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат памяти содержит в себе как память программ, так и память данных [5].

0 Гарвардская архитектура - отличается разделением памяти программ и памяти данных. При всем этом разрядность памяти программ и памяти данных, также шины доступа к ним, различны. А именно, все микроконтроллеры PIC12, PIC16 конторы Microchip имеют 8-битную память данных, а разрядность Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат памяти программ у их различна: PIC12 имеют 12 битную память программ, а РЮШ - 14 битную [3]. По системе команд различаются:

0 CISC-архитектура (Complicated Instruction Set Computer) - архитектура с развитой системой команд. Система команд процессорного ядра имеет аннотации различного формата: однобайтовые, двухбайтовые, трехбайтовые. Разные аннотации при всем этом имеют и значительно различное время выполнения Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

0 RISC-архитектура (Reduced Instruction Set Computer) - архитектура с сокращенным набором команд. Одна аннотация, обычно, занимает только одну ячейку памяти, и все аннотации имеют равное время выполнения.

Микроконтроллеры с RISC-архитектурой имеют сравнимо более высшую производительность при той же тактовой частоте сигнала синхронизации и в истинное иремя более всераспространены.

Различные Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат производители в собственных изделиях употребляют часто разные строительные принципы. Потому приведенное выше деление достаточно условно

К примеру, AVR-микроконтроллеры компании Atmel, по воззрению ее создателей (Alf Bogen и Vergard Wollan), имеют усовершенствованную RISC (enhanced RISC) архитектуру. В согласовании с принципами RISC - архитектуры фактически все команды микроконтроллера (исключая те, у каких одним из Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат операндов является 16-разрядный адресок) занимают исключительно в одну ячейку памяти программ. Но сделать это разработчикам удалось за счет одновременного использования принципов Гарвардской архитектуры и расширения ячейки памяти программ до 16 разрядов. Потому в системе команд AVR-микроконтроллеров целых 130 разных команд, что существенно больше, чем практически у всех современных RISC - архитектур Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. Для сопоставления, контроллеры конторы Microchip с ядром PIC12. PIC16, PIC17 имеют всего 33 команды [3].

5. Архитектура процессора КР580ВМ80А

Микросхема КР580ВМ80А — функционально законченный однокристальный параллельный 8-разрядный процессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального микропроцессора в устройствах обработки данных и управления. Процессор имеет раздельные 16-разрядный канал Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат адреса и 8-разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию наружной памяти объемом до 65536 б, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода.

Восьмиразрядное арифметико-логическое устройство процессора обеспечивает выполнение арифметических и логических операций над двоичными данными, представленными в дополнительном коде, также обработку двоично-десятичных упакованных чисел.

В состав блока регистров Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат входят: 16-разрядный регистр адреса команды (IP), 16-разрядный регистр указателя стека (SP), 16-разрядный регистр временного хранения (WZ), 16-разрядная схема инкремента-декремента и 6 8-разрядных регистров общего предназначения (B, С, D, Е, Н, L), которые могут употребляться и как три 16-разрядных регистра (ВС, DE, HL).

Процессор делает команды по машинным циклам. Число Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат циклов, нужное для выполнения команды, находится в зависимости от ее типа и может быть от 1-го до 5. Машинные циклы производятся по машинным тактам. Число тактов в цикле определяется кодом выполняемой команды и может быть от 3-х до 5. Продолжительность такта равна периоду тактовой частоты и при частоте 2,0 МГц составляет 500 нс.

6. Определение микроконтроллера Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат .

Контроллером в технике регулирования считается управляющее устройство, осуществляющее регулирование либо контролирующие функции в системе. Контроллер, реализованный на одном кристалле, именуется микроконтроллером. Современный микроконтроллер является большой цифровой интегральной схемой, объединяющей миллионы, выполненных по микронным технологиям, транзисторов.

Типовая структура МК изображена на рис. МК состоит из 3-х, связанных системными Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат шинами, частей: процессорного ядра, памяти и набора программируемых многофункциональных блоков различного предназначения.

Процессорное ядро является основой МК.

Оно делает все вычислительные операции и, сразу, управляет работой всех других частей схемы.

По системным шинам ПрЯд обменивается данными с памятью и всеми многофункциональными блоками. Разрядность ПЯ определяет разрядность МК (4,8,16,32-битные).

В Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат памяти хранится программка работы МК, начальные данные и все промежные результаты вычислений. Память состоит из огромного количества многоразрядных ячеек, любая из которых имеет собственный адресок. Память МК обычно разбита на две части: память данных и память программ.

Многофункциональные блоки разных типов обеспечивают взаимодействие МК с наружным миром. Эти блоки Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат могут делать самые разные функции: ввод и вывод инфы, подсчет наружных событий и интервалов времени, передача наружных запросов на ПЯ, анолого-цифровые и цифроанологовые преобразования сигналов. Для ПЯ хоть какой многофункциональный блок представляется в виде 1-го либо нескольких регистров. Каждый регистр имеет собственный уникальный адресок, по которому ПЯ находит его Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат процессе работы.

Программка работы МК хранится в памяти в виде последовательности команд. В процессе работы ПЯ поочередно извлекает из памяти аннотации, расшифровывает и делает их. Зависимо от инструкций в ядре производятся разные арифметические и логические операции, пересылки данных. По мере надобности, в процессе выполнения инструкций, ПЯ обращается за Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данными к ячейкам памяти и многофункциональным блокам, или пересылает в их результаты вычислений. Огромное количество инструкций, которые осознает ПЯ, образуют систему команд МК.

В текущее время известны четыре общих строительных принципа в той либо другой мере, реализуемых в любом ПЯ.

По организации памяти различаются:

- Неймановская архитектура – характеризуется общим местом памяти Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат для хранения данных и программки. При всем этом разрядность памяти зафиксирована (обычно 1 б)

- Гарвардская архитектура – отличается разделением памяти программ и памяти данных. При всем этом разрядность памяти программ и памяти данных, также шины доступа к ним, различны.

По системе команд различаются:

- CISC архитектура – архитектура с развитой системой команд. Система команд Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ПЯ имеет аннотации различного формата: однобайтовые, двухбайтовые, трехбайтовые. Разные имеют различное время выполнения.

- RISC архитектура – архитектура с сокращенным набором команд. Одна аннотация обычно занимает одну ячейку памяти, и все аннотации имеют равное время выполнения.

7. Процессорное ядро.

Каждый производитель МК для серии выпускаемых им изделий разрабатывает и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат патентует свое оригинальное процессорное ядро. Но в большинстве из их находятся одни и те же элементы: регистр инструкций, программный счетчик, арифметико-логическое устройство, регистры общего предназначения, регистр состояния, регистры ввода/вывода, стек.

Программный счетчик: регистр созданный для хранения адреса ячейки памяти программ, в какой находится выполняемая на этот момент аннотация. Разрядность Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат программного счетчика определяется количеством ячеек в памяти программки. При выполнении команды содержимое ПС меняется. В простом случае оно возрастает на 1. Но некие команды способны сами записывать данные в ПС. В данном случае новое содержимое ПС и определяется данными, заложенными в выполняемой аннотации.

Регистр инструкций: регистр, созданный для Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат хранения считанной из памяти программ аннотации. Считанная из памяти программ аннотация декодируется дешифратором команд и исполняется микропрограммным автоматом ядра. Разрядность регистра инструкций определяется разрядностью памяти программ.

Арифметико-логическое устройство: логическая схема, конкретно осуществляющая преобразование одной либо 2-ух переменных в согласовании с аннотацией занесенной в регистр команд. Стандартное АЛУ способно делать простые арифметические Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат либо логические операции над одной либо 2-мя переменными (сложение, вычитание, инкремент, декремент, NOT, AND, OR, exclusive OR). Некие производители интегрируют на кристалл также интегрированный умножитель 2-ух переменных.

Регистры общего значения: Регистры общего значения созданы для временного хранения данных в процессе вычислений. Разрядность регистров определяет разрядность вычислений Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат и разрядность самого МК. Количество регистров может быть произвольным. Обычно в этих регистрах хранится информация, обрабатываемая АЛУ и приобретенный в нем итог вычислений. На некие из регистров могут быть возложены дополнительные функции. В большинстве архитектур один из регистров отличается от других большенными способностями. Он обычно именуется аккумулятор либо рабочий регистр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. В этом регистре может храниться одна из переменных, обрабатываемых в АЛУ, и туда же помещается итог операции.

Регистры ввода/вывода: созданы для управления многофункциональными блоками МК, энергозависимой памятью данных и программ. В разных операциях регистры могут участвовать полностью либо отдельными битами. Отдельный бит регистра называется флагом. Воззвание к регистрам в Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат разных архитектурах организуется разным образом. Обычно воззвание к ним осуществляется как к элементам процессорного ядра по присвоенным в архитектуре именам и адресам, в ряде всевозможных случаев к ним обращаются при помощи особых команд ввода/вывода.

Регистр состояния: предназначен для хранения отдельных признаков результата, приобретенного при выполнении разных арифметических Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат и логических операций в АЛУ. Регистр обычно рассматривается состоящим из отдельных бит (флагов), любой из которых несет внутри себя определенную информацию о каком или одном признаке результата. Типовыми флагами регистра состояния являются:

- флаг переноса: устанавливается при появлении переноса из старшего разряда результата.

- флаг переполнения: устанавливается при переполнении разрядной сетки Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

- флаг положительного результата: устанавливается, когда итог является отрицательным числом.

- флаг нулевого результата: устанавливается, когда итог операции равен нулю.

- флаг полупереноса: устанавливается при появлении переноса из младшей тетрады 8-битного числа в старшую (из третьего разряда в 4-ый).

Стек: память данных, организованная по принципу: последний зашел - 1-ый вышел. Такая память предназначается, обычно Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, для оперативного сохранения содержимого отдельных регистров при переходах к подпрограммам. Одним из таких регистров является программный счетчик. Извлечение из стека содержимого регистров делается в порядке, оборотном порядку записи. Запись в стек и извлечение из стека не просит познания адреса ячеек памяти, в которые записываются данные. Стек может Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат быть организован или в специально сделанных в ядре ячейках памяти, или в области SRAM. В последнем случае в ядре предусматривается особый регистр – указатель стека. Указатель стека хранит адресок последней записанной ячейки памяти в области стека. Количество ячеек памяти, которые употребляются в стеке для хранения данных, называется глубиной стека. Глубина стека в Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат разных архитектурах ядра может быть различна: от 2-х ячеек до размера SRAM.

систематизация команд

Огромное количество инструкций микроконтроллера образует систему команд. Система команд, обычно, не изменяется для всех микроконтроллеров 1-го семейства. В полном перечне инструкций при описании системы обычно выделяются отдельные группы, схожих по применению инструкций, к примеру, арифметические и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат логические команды, команды пересылки и др. Это деление достаточно условно и на сто процентов определяется политикой разработчика.

При описании системы команд приводится полная информация о каждой аннотации: методах адресации, использовании флагов регистра состояния, времени выполнения.

В качестве примера разглядим систему команд микроконтроллера А Ттеда 163

Система команд микроконтроллера Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат содержит 130 команд, условно разбитых на четыре группы:

команды пересылки данных (data transfer instructions), 0 арифметические и логические команды (arithmetic and logic instructions), ° команды работы с битами (bit and bit-test instructions), ° команды ветвления (branch instructions).

При описании системы команд применены последующие обозначения:

Rd - регистр-приемник результата (0 < d < 31),

Rd* - регистр-приемник Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат результата с номером более 16 (16 < d < 31),

Rr-регистр-источник (0 < г < 31),

Rdl: регистры R24, R26, R28, R30 (для инструкций ADIW и SBIW),

Р- адресок регистра ввода/вывода, Р*- адресок побитно адресуемого регистра ввода/вывода ($00-$1F)

К - символьная либо численная константа (8 бит)

к - адресная константа

b - номер бита в регистре (3 бита)

0 s - номер Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат бита в регистре статуса (3 бита)

0 X, Y, Z - регистры косвенной адресации (X=R27:R26, Y=R29:R28; Z=R31 :R30 Команды пересылки

Команды пересылки производят перемещение данных меж ячейками памяти и регистрами процессорного ядра. Один из операндов, участвующих в аннотации, является источником данных, 2-ой - приемником. При пересылке из источника Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в приемник копия данных всегда остается в источнике. Таким макаром, все команды пересылки фактически производят копирование данных.

Одним из операндов в хоть какой команде пересылки обычно является регистр общего предназначения процессорного ядра. Вторым может быть хоть какой регистр либо ячейка памяти.

Аннотации, обычно, не оказывают влияние на флаги в регистре Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат состояния процессорного ядра.

В системе команд микроконтроллеров AVR предвидено 34 аннотации, осуществляющие пересылку данных. В инструкциях употребляются все, кроме битовых, методы адресации данных; одним из операндов в хоть какой аннотации является регистр общего предназначения. Аннотация Idi (toad immediate), использующая конкретную адресацию, может быть применена исключительно в старшей половине Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат файла регистров общего предназначения (R16....R31), другие команды работают с хоть каким из регистров файла. Аннотацию spm (store program memory), осуществляющую запись когда в память программ, можно использовать исключительно в Boot Program Section памяти программ;

Время выполнения инструкций, работающих с регистрами, равно 1 такту. Аннотации, обращающиеся к ячейкам памяти данных, производятся за 2 такта Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, а 'крутящиеся к ячейкам памяти программ - за 3 такта.


Арифметические и логические команды

В группу арифметических команд заходит команды выполняющие сложение, вычитание, декремент и инкремент данных, логическое умножение логическое сложение, операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Либо, инверсию переменной. Обычно к этои группе относят также аннотации сопоставления данных. В микроконтроллере Aтmegа 163реализованы также Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат функции арифметического умножения целых чисел и дробных чисел, без знака и со знако3м

Все аннотации этой группы, обычно, приводят к изменению состояния флагов регистра состояния в согласовании с резулыа1ами, выполняемой операции.

В микроконтроллерах с архитектурой AVR предвидено достаточно много (31) инструкций, выполняющих арифметические и логические преобразования данных. Аннотации употребляют только Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прямую регистровую либо конкретную адресацию данных. Операнды хранятся в регистрах общего предназначения, в какой-то из них (регистр-приемник) всегда направляется и итог вычислений.

В итоге выполнения инструкций меняются флаги регистра SREG (Status Register), а флаг переноса С (Сапу), не считая того, конкретно участвует в выполнении ряда Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат операций.

Арифметические команды сложения и вычитания делают сложение и вычитание одно- и двухбайтных операндов. Команды adc (add with сапу two registers) и sbc (subtract with carry two registers) употребляют при вычислениях флаг переноса С.

Аннотации логического умножения (and) и логического сложения (or) , ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Либо (вот) конвертируют только однобайтные данные.

Аннотация дополнения Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат до единицы com (one's complement), практически делает операцию инверсии, а аннотация дополнения до 2-ух neg (two's complement) - меняет символ числа

Аннотации установки (set) позволяют установить как отдельные, так и все биты избранного регистра в единичное состояние, а команды чистки (dear) - в нулевое.

Аннотации инкремента регистра inc (increment) и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат декремента регистра dec (decrement) употребляют прямую адресацию 1-го избранного регистра.

Тест на нуль либо минус tst (test for zero or minus) практически не меняет содержимого регистра, но устанавливает надлежащие флаги при равенстве операнда нулю либо при его отрицательном значении.

Команды сопоставления (compare) также не меняют содержиМ°го РегистР°в Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат' а оценивают разность операндов и устанавливают надлежащие Флаги в регистре состояния.

6 инструкций умножения (multiply делают умножение |-1ель|Х и Дробных операндов с учетом и без учета знака. 16-битный итог /1^ножения всегда описывается в регистры общего предназначения RO:R1.

Большая часть арифметических и логических команд выполня!0^ за°Дин такт-Исключение Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат составляют только команды с конкретной адресац^.' Ра2?таюи^ ° двухбайтными словами: adiw (add immediate to word) и sbiw (subtract im^196 m vvo/")- и команды умножения, выполняющиеся за два такта.

Битовые команды

Битовые команды (Вit And Bit-Test Instructions) позволяют обращаться конкретно к отдельным битам регистров процессорного ядра и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат делать с избранными битами простые операции пересылки, установки и сброса. Операндами команд могут быть как биты регистров общего предназначения, так и биты регистров ввода/вывода. Битовые команды могут оказывать влияние на отдельные флаги регистра признаков.

Битовые команды микроконтроллером семейства AVR работают с отдельными битами регистров общего предназначения и регистров ввоода/вывода Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Биты регистров ввода/вывода могут быть установлены либо сброшены. Биты регистров общего предназначения могут быть смещены в примыкающие ячейки, как на лево (в сторону старших разрядов), так и на право (в сторону младших разрядов). В операциях сдвига, не считая разрядов регистров, может участвовать и бит переноса Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. Особые команды предусмотрены дли установки и сброса отдельных флагов регистра состояния.

Команда swap меняет местами тетрады (полубайты) регистров общего предназначения.

10. Микроконтроллер Atmega и его наружные подключения.

Контроллером в технике регулирования считается управляющее устройство, осуществляющее регулирующие и контролирующие функции в системе. Обычно это вычилительная машина. С развитием технологий разные составляющие этой машины, такие Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат как процессорное ядро, разные виды памяти, АЦП, таймеры и др. становились миниатюрнее и стало вероятным включать их в одну интегральную микросхему либо их малый набор. Микроконтроллер – контр., реализованный на одном кристалле.

AVR микроконтроллеры конторы Atmel имеют усовершенствованную RISС архитектуру.

Микроконтроллер состоит из 3-х частей: процессорного ядра, памяти и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат набора многофункциональных блоков различного предназначения, связанных системными шинами.

Процессорное ядро является основой микроконтроллера. Оно делает все арифметические операции, управляет работой всех других частей системы.

В памяти хранится программка работы микроконтроллера, начальные данные и все промежные результаты вычислений.

Многофункциональные блоки обеспечивают связь микроконтроллера с наружным миром. Для процессорного ядра Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат хоть какой функ. блок представляется в виде 1-го либо нескольких регистров. Каждый регистр имеет собственный уникальный адресок.

Наружные подключения условно можно поделить на выводы питания и информационные выводы. Информационные выводы содержат в себе 4 порта ввода-вывода, выводы подключения кварцевого резонатора, вывод сброса. Контакты портов ввода-вывода могут быть применены в Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат качестве параллельных портов или другими многофункциональными блоками, контакты которых объединены с контактами портов. Все выводы портов имеют личные подтягивающие резисторы. Для подключения этих резисторов с регистре SFIOR предусмотрен бит PUD.

Для увеличения стабильности употребляется наружный тактовый генератор. Схема подключении приведена на рисунке.

Емкость С=13,,43пФ. Для выбора синхронизации употребляются Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат биты CRSEL0-3.

12. Сторожевой таймер

Сторожевой таймер синхронизирован от отдельного внутреннего генератора на кристалле, работающего с частотой 1МГц (при напряжении питания 5В). Задержка сброса устанавливается при помощи предделителя (Prescaler). Настройка предделителя осуществляется установкой либо сбросом битов WDP0…WDP2 регистра управления сторожевым таймером WDTCR. По истечении установленного времени задержки сторожевой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат таймер подает сигнал сброса на микроконтроллер.

Интервалы задержки сторожевого таймера

WDP2

WDP1

WDP0

Количество циклов

Задержка сброса

0

0

0

16К

15ms

0

0

1

32К

30ms

0

1

0

64К

60ms

0

1

1

128К

0,12s

1

0

0

256К

0,24s

1

0

1

512К

0,49s

1

1

0

1,024К

0,97s

1

1

1

2,048К

1,9s

Сброс может быть предотвращен аннотацией wdr.

Бит WDE в регистре WDTCR позволяет подключить либо отключить сторожевой таймер. При разрешении работы сторожевого таймера его состояние не определено и до этого, чем разрешать его включение, нужно выполнить аннотацию Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат wdr. В ином случае контроллер может быть сброшен до этого, чем будет выполнена команда wdr, прописанная после разрешения. Для предотвращения случайных ошибок запрет сторожевого таймера должен оформляться специальной процедурой выключения.

13. Програмно_управляемый_обмен

Порты ввода - созданы для связи микроконтроллера с разными объектами и могут реализовывать разные методы обмена данными : асинхронный Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат программный обмен , синхронный обмен , ввод - с сигналами квитирования . Обмен данными меж портами и объектами обеспечивается особыми подпрограммами – драйверами , создаваемыми персонально для каждого объекта .

АСИНХРОННЫЙ ОБМЕН

В режиме асинхронного программного обмена ввод и вывод данных делается по программке в моменты выполнения инструкций ввода и вывода данных. Подразумевается, что объект всегда готов Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат к обмену: при вводе – данные в момент выполнения аннотации in находятся на линиях порта, при выводе – данные будут прочитаны с линий порта до последующего вывода. К примеру , микроконтроллер ATmega 63 производит асинхронный вывод данных при выполнении куска программки:

.equ porta = $B ;

.equ ddra = $A ;

.cseg

ldi r 6,$FF Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ; $FF в r 6

out ddra, r 6 ; порта А на вывод

out porta, r0 ; данных из регистра r0 в порт A.

Время выполнения команды вывода равно двум периодам тактового сигнала . Тот же микроконтроллер в течении 2-ух тактов введет данные с линий порта при выполнении куска программки :

.equ pina = $9 ;

.cseg

in r0, pina ; ввод данных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат из порта pina в регистр r0.

По адресу $9 в пространстве ввода - микроконтроллера расположен регистр

pina, с входных линий которого и будут взяты данные во время выполнения аннотации .

СИМПЛЕКСНЫЙ ОБМЕН

Симплексным считается однонаправленный обмен данными . Таковой обмен обычно является синхронным . В данном случае каждое изменение данных на линиях порта сопровождается сигналом синхронизации Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат (). Строб генерируется источником данных и предназначается для задания момента записи данных в регистр приемника . При выводе данных сигнал строба должен сформировать микроконтроллер , используя для этого особые полосы шины управления либо отдельные биты портов ввода -. На рис . 9.2 показан вариант соединения микроконтроллера ATmega 63 c посимвольным принтером , имеющим 8-битный вход Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат для приема данных DATA, выход сигнала готовности READY и вход стробирования #STB. Активным на входе стробирования является сигнал малого уровня . Порт PORTA микроконтроллера и бит PB6 порта PORTB программируются на вывод данных , бит PB2 порта PORTB на ввод . Подпрограмма вывода должна : выполнить проверку готовности принтера ( сигнала готовности принтера READY и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат его анализ ), при обнаружении сигнала READY=1 вывести данные в порт PORT , подтвердить вывод данных выводом сигнала стробирования #STB=0 для записи данных в принтер . Если принтер не готов к обмену микроконтроллер через данный интервал времени повторяет операцию.

Рис . 9.2. Подключение принтера к микроконтроллеру

Режим синхронного ввода позволяет точно задать момент считывания Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных с объекта . В этом режиме сигнал стробирования , подтверждающий готовность данных , поступает с объекта на микроконтроллер . При возникновении строба микроконтроллер должен выполнить ввод данных с порта.

ПОЛУДУПЛЕКСНЫЙ ОБМЕН

Полудуплексным считается двунаправленный синхронный обмен , при котором в хоть какой момент времени передача данных может выполняться исключительно в одном направлении . Направление передачи Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных порта изменяется в процессе работы зависимо от решаемой в текущий момент задачки . На рис . 9.3 изображен вариант соединения микроконтроллера ATmega 63 с объектом для обмена данными в полудуплексном режиме . В схеме на рис . 9.3 передача данных в параллельном формате осуществляется по линиям порта PORTA. Для выдачи и приема 4 сигналов управления обменом ( квитирования ): строб ввода Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат #STB IN (Strobe Input), строб вывода #STB OUT (Strobe Out), доказательство ввода #ACK IN (Acknowledge Input) и доказательство вывода #ACK OUT (Acknowledge Out), применены две полосы порта PORTB и входы запросов на прерывания INT0 и INT . При поступлении сигнала #STB IN = 0 контроллер должен выставить сигнал доказательства #ACK Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат IN = 0 и выполнить запись во входной регистр порта PORTA.. При малом уровне сигнала ASK IN объекту воспрещается сформировывать новый сигнал #STB IN. По окончании записи контроллер снимает сигнал #ACK IN, разрешая повторную передачу данных . Работа микроконтроллера в режиме вывода подобна . Микроконтроллер выводит данные в порт PORTA, подтверждая вывод Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сигналом #STB OUT = 0. Объект сформировывает сигнал доказательства #ACK OUT = 0, сообщая контроллеру о готовности к приему данных . При снятии сигнала #ACK OUT контроллер должен снять сигнал #STB OUT и может вновь перейти к выводу данных . Одновременная передача данных в 2-ух направлениях при полудуплексном обмене невозможна .

ДУПЛЕКСНЫЙ ОБМЕН

Дуплексным считается двунаправленный синхронный обмен , при Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат котором в хоть какой момент времени вероятна передача данных в 2-ух направлениях . В данном случае для передачи данных в каждом направлении выделяется собственный однонаправленный порт . На рис . 9.4 изображен вариант соединения микроконтроллера ATmega 1 63 с объектом для обмена данными в дуплексном режиме

Рис . 9.3. Подключение микроконтроллера при полудуплексном обмене

Рис Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат . 9.4. Подключение микроконтроллера при дуплексном обмене В схеме на рис . 9.4 порт PORTA работает на ввод данных , порт PORT – на вывод , а полосы PC0 и PC порта PORTC применены для вывода сигналов квитирования #ACK IN и #ACK OUT. Для ввода сигналов квитирования от объекта #STB IN и #ACK OUT применены входы запросов Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат на прерывания INT0 и INT . При таком подключении задачка ввода данных в микроконтроллер получает больший ценность чем задачка вывода .






14.Порты ввода-вывода созданы для связи микроконтроллера с разными объектами и могут реализовывать разные методы обмена данными:

1)Асинхронный программный обмен 2)Синхронный обмен 3)Ввод-вывод с сигналами квитирования.

Обмен данными Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат меж портами и объектами обеспечивается особыми подпрограммами – драйверами, создаваемыми персонально для каждого объекта.

Асинхронный обмен.

В режиме асинхронного программного обмена ввод и вывод данных делается по программке в моменты выполнения инструкций ввода и вывода данных. Подразумевается, что объект всегда готов к обмену: при вводе – данные в момент выполнения аннотации Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат in находятся на линиях порта, при выводе – данные будут прочитаны с линий порта до последующего вывода.

Пример программки для воплощения асинхронного вывода данных для Atmega163:

.equ porta=$1B; .equ ddra=$1A; .cseg; ldi r16,$FF;запись $FF в r16

out ddra,r16 ; включение порта А на вывод out porta,r0 ; вывод данных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат из регистра r0 в порт А.

Ввод данных с линий порта.

.equ pina=$19 .cseg in r0pina ; ввод данных из порта pina в регистр r0.

По адресу $19 в пространстве ввода – вывода микроконтроллера расположен регистр pina, с входных линий которого и будут взяты данные во время выполнения аннотации.

Симплексный Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат обмен.

Симплексным считается однонаправленный обмен данными. Таковой обмен обычно является синхронным. В данном случае каждое изменение данных на линиях порта сопровождается сигналом синхронизации (стробом). Строб генерируется источником данных и предназначен для задания момента записи данных в регистр приемника.При выводе данных сигнал строба должен сформировать микроконтроллер, используя для этого особые Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат полосы шины управления либо отдельные биты портов ввода – вывода.

Вариант соединения Atmega163 с посимвольным принтером, имеющим 8-битный вход для приема данных DATA, выход сигнала готовности READY и вход стробирования #STB. Активным на входе стробирования является сигнал малого уровня. Порт А микроконтроллера и бит РВ6 порта PORTB программируются Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат на вывод данных, бит PB2 порта PORTB на ввод. Подпрограмма вывода должна: производить проверку готовности принтера, при обнаружении сигнала READY=1 вывести данные в порт PORTА, подтвердить вывод данных выводом сигнала стробирования #STB=0 для записи данных в принтер. Если принтер не готов к обмену микроконтроллер через данный интервал времени повторяет операцию Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

Режим синхронного ввода данных позволяет точно задать момент считывания данных с объекта. В этом режиме сигнал стробирования, подтверждающий готовность данных поступает с объекта в микроконтроллер. При возникновении строба микроконтроллер должен выполнить ввод данных с порта.

Полудуплексный обмен.

Полудуплексным считается двунаправленный синхронный обмен, при котором в хоть какой момент времени Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат передача данных может делается исключительно в одном направлении. Направление передачи данных порта изменяется в процессе работы зависимо от решаемой в текущий момент задачки. Пример: передача данных в параллельном формате осуществляется по линиям порта PORTA. Для выдачи и приема 4 сигналов управления обменом (сигналы квитирования): применены две полосы порта PORTB и входы Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат запросов на прерывания INTO и INT1. При поступлении сигнала #STB IN=0 контроллер должен выставить сигнал доказательства #ACK IN=0 и выполнить запись во входной регистр порта PORTA. При малом уровне сигнала #ACK IN объекта воспрещается сформировывать новый сигнал #STB IN. По окончании записи контроллер снимает сигнал #ACK IN, разрешая повторную Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат передачу данных. Работа микроконтроллера в режиме вывода подобна. Микроконтроллер выводит данные в порт PORTA, подтверждая вывод сигналом #STB OUT=0. Объект сформировывает сигнал доказательства #ACK OUT=0, сообщая контроллеру о готовности к приему данных. При снятии сигнала #ACK OUT контроллер должен снять сигнал #STB OUTи может вновь перейти к выводу Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных.

Одновременная передача данных в 2-ух направлениях при полудуплексном обмене невозможна.

Дуплексный обмен .

Дуплексным считается двунаправленный синхронный обмен, при котором в хоть какой момент времени вероятна передача данных в 2-ух направлениях. В данном случае для передачи данных в каждом направлении выделяется собственный однонаправленный порт. Порт PORTA работает на ввод Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных, порт PORTB – на вывод, а полосы PC0 и PC1 порта PORTC применены для вывода сигналов квитирования #ACK IN и #STB OUT. Для ввода сигналов квитирования от объекта #STB IN и #ACK OUT применены входы запросов на прерывания INT0 и INT1. При таком подключении задачка ввода данных в микроконтроллер Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат получает больший ценность, чем задачка вывода.

15. Одной из разновидностей программно-управляемого обмена данными с ВУ является обмен с прерыванием программки, отличающийся от асинхронного программно-управляемого обмена тем, что переход к выполнению команд, на физическом уровне реализующих обмен данными, осуществляется при помощи особых аппаратных средств. Команды обмена данными в данном Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат случае выделяют в отдельный программный модуль - подпрограмму обработки прерывания. Задачей обработки прерывания как раз и является приостановка выполнения одной программки (ее еще именуют основной программкой) и передача управления подпрограмме обработки прерывания. Деяния, выполняемые при всем этом, обычно, те же, что и при воззвании к подпрограмме. Только при воззвании к Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат подпрограмме они инициируются командой, а при обработке прерывания - управляющим сигналом от ВУ, который именуют "Запрос на прерывание" либо "Требование прерывания".

Эта принципиальная особенность обмена с прерыванием программки позволяет организовать обмен данными с ВУ в произвольные моменты времени, не зависящие от выполняемой программки. Таким макаром, возникает возможность обмена Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данными с ВУ в реальном масштабе времени, определяемом наружной средой. Обмен с прерыванием программки значимым образом сберегает время процессора, затрачиваемое на обмен. Это происходит за счет того, что исчезает необходимость в организации программных циклов ожидания готовности ВУ, на выполнение которых тратится существенное время, в особенности при обмене с неспешными ВУ.

Прерывание Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат программки по просьбе ВУ не должно оказывать на прерванную программку никакого воздействия не считая роста времени ее выполнения за счет приостановки на время выполнения подпрограммы обработки прерывания. Так как для выполнения подпрограммы обработки прерывания употребляются разные регистры, то информацию, содержащуюся в их в момент прерывания, нужно сохранить для Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат следующего возврата в прерванную программку.

Формирование сигналов прерываний - запросов ВУ на сервис происходит в контроллерах соответственных ВУ. В простых случаях в качестве сигнала прерывания может употребляться сигнал "Готовность ВУ", поступающий из контроллера ВУ. Но такое обычное решение обладает значимым недочетом - микропроцессор не имеет способности управлять прерываниями, т. е. разрешать либо воспрещать Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат их для отдельных ВУ. В итоге организация обмена данными в режиме прерывания с несколькими ВУ значительно усложняется.

Для решения этой препядствия регистр состояния и управления контроллера ВУ (рис. 3.11) дополняют еще одним разрядом - "Разрешение прерывания". Запись 1 либо 0 в разряд "Разрешение прерывания" делается программным методом по одной из линий Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат шины данных системного интерфейса. Управляющий сигнал системного интерфейса "Запрос на прерывание" формируется при помощи схемы совпадения только при наличии единиц в разрядах "Готовность ВУ" и "Разрешение прерывания" регистра состояния и управления контроллера.

Аналогичным методом решается дилеммам управления прерываниями в микроконтроллера, в целом. Для этого в регистре состояния выделяется разряд Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, содержимое которого определяет, разрешены либо запрещены прерывания от наружных устройств. Значение этого разряда может устанавливаться программным методом.

В микроЭВМ обычно употребляется одноуровневая система прерываний, т. е. сигналы "Запрос на прерывание" от всех ВУ поступают на один вход микропроцессора. Потому появляется неувязка идентификации ВУ, запросившего сервис, и реализации данной очередности Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат (приоритета) обслуживания ВУ при одновременном поступлении нескольких сигналов прерывания. Есть два главных метода идентификации ВУ, запросивших обслуживания:
- программный опрос регистров состояния (разряд "Готовность ВУ") контроллеров всех ВУ;
- внедрение векторов прерывания.

Организация прерываний с программным опросом готовности подразумевает наличие в памяти микроконтроллера единой подпрограммы обслуживания прерываний от всех наружных устройств.

Сервис Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ВУ при помощи единой подпрограммы обработки прерываний делается последующим образом. В конце последнего машинного цикла выполнения очередной команды основной программки проверяется наличие требования прерывания от ВУ. Если сигнал прерывания есть и в процессоре прерывание разрешено, то он переключается на выполнение подпрограммы обработки прерываний.

После сохранения содержимого регистров, применяемых в подпрограмме Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, начинается поочередный опрос регистров состояния контроллеров всех ВУ, работающих в режиме прерывания. Как подпрограмма увидит готовое к обмену ВУ, сходу производятся деяния по его обслуживанию. Заканчивается подпрограмма обработки прерывания после опроса готовности всех ВУ и восстановления содержимого регистров микропроцессора.

Ценность ВУ с программным опросом готовности наружного Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат устройства совершенно точно определяется порядком их опроса в подпрограмме обработки прерываний. Чем ранее в подпрограмме опрашивается готовность ВУ, тем меньше время реакции на его запрос и выше ценность. Необходимость проверки готовности всех наружных устройств значительно наращивает время обслуживания тех ВУ, которые опрашиваются последними. Это является главным недочетом рассматриваемого метода организации Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прерываний. Потому сервис прерываний с опросом готовности ВУ употребляется исключительно в тех случаях, когда отсутствуют жесткие требования на время обработки сигналов прерывания наружных устройств.

Организация системы прерываний с внедрением векторов прерываний позволяет убрать обозначенный недочет. При таковой организации системы прерываний ВУ, запросившее обслуживания, само идентифицирует себя при помощи Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат вектора прерывания - адреса ячейки основной памяти, в какой хранится или 1-ая команда подпрограммы обслуживания прерывания данного ВУ, или адресок начала таковой подпрограммы. Таким макаром, микропроцессор, получив вектор прерывания, сходу переключается на выполнение требуемой подпрограммы обработки прерывания. В микроконтроллерах с векторной системой прерывания каждое ВУ обязано иметь свою подпрограмму обработки Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прерывания.

Различают векторные системы с интерфейсным и внеинтерфейсным вектором. В первом случае вектор прерывания сформировывает контроллер ВУ, запросившего обслуживания, во 2-м - контроллер прерываний, общий для всех устройств, работающих в режиме прерываний.

17. Работа с прерываниями в МК Atmega 163

Контроллер Atmega163 имеет 17 наружных и 15 внутренних прерываний. Каждый узел МК является источником прерываний и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат может оборвать выполняемую программку. Каждое прерывание имеет фиксированный ценность и вектор прерывания.

Вектора прерываний занимают в пространстве памяти программка адреса с $0 до $22. $0 – определен, как сигнал сброса. Адресок следующего больше предшествующего на 2. Адреса $2 и $4 соответствуют наружным прерываниям int0 и int1. Ценность прерываний миниатюризируется с возрастанием адресов и векторов. Хоть какое прерывание Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат может быть запрещено особыми битами в регистрах I/O МК.

Для выхода из хоть какой подпрограммы обработки прерываний в системе МК предусмотрена команда reti, восстанавливающая содержимое программного счетчика из стека. Для правильного функционирования системы прерываний сначала прграммы должен быть загружен указатель стека.

биты

7

6

5

4

3

2

1

0

SREG $3F

I

MCUCR $35

ISC11

ISC10

ISC01

ISC Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат00

GIMSK $3B

INT1

INT0

Наружные прерывания вызываются с контактов int1 и int0. для их обработки в МК задействованы отдельные биты 3-х регистров:

Регистр статуса SREG

Регистр управления процессорным ядром MCUCR

Регистр маски прерываний.

Прерывания разрешаются только при единичном значении бита I в регистре SREG. Сброс этого бита воспрещает все прерывания. Если Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прерывания разрешены, то при возникновении хоть какого запроса бит I сбрасывается, а последующие прерывания воспрещаются. Прога usera может вновь установить этот бит, разрешив вложенные прерывания.

Биты ISC в регистре MCUCR обрисовывают уровни и фронты прерывающих сигналов на контактах int0/1

ISC11/01

ISC10/00

0

0

Малый уровень сигнала INT1/0 генерирует запрос на прерывание

0

1

Хоть какое логическое Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат изменение INT1/0 генерирует запрос на прерывание

1

0

Задний фронт импульса на INT1/0 генерирует запрос на прерывание

1

1

Переднийфронт импульса на INT1/0 генерирует запрос на прерывание

биты 3 и 2, биты активизации входа INT1

биты 1 и 1, биты активизации входа INT0

В регистре комуфлирования прерываний GIMSK содержаться флаги наружных прерываний. Когда счетчик команд МК устанавливается на определенный вектор Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прерывания, соотв. Флаг в GIMSK аппаратно сбрасывается. Флаги можно скинуть, записав туда лог. 1.

Бит 7 – int1 наружное прерывание int 1 разрешено. Если бит int1 установлен и бит I в SREG =1, то наружный выход запроса на прерывание int1 становится активным

Бит 6 – int0 тоже самое.

18. Организация обмена прямым доступом к памяти (ПДП Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат)

Одним из методов обмена данными с ВУ является обмен в режиме прямого доступа к памяти (ПДП). В этом режиме обмен данными меж ВУ и основной памятью микроЭВМ происходит без роли микропроцессора. Схема, управляющая обменом в режиме ПДП, располагаются в особом контроллере, который именуется КПДП. Обмен данными в режиме Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ПДП позволяет использовать в микроЭВМ быстродействующие наружные запоминающие устройства, такие, к примеру, как накопители на жестких магнитных дисках, так как ПДП может обеспечить время обмена одним б данных меж памятью и ВЗУ, равное циклу воззвания к памяти.

Для реализации режима прямого доступа к памяти нужно обеспечить конкретную связь контроллера Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ПДП и памяти микроЭВМ. Контроллер ПДП подключается к памяти средством шин адреса и данных системного интерфейса.

Есть две разновидности прямого доступа к памяти с "захватом цикла". Более обычный метод организации ПДП заключается в том, что для обмена употребляются те машинные циклы микропроцессора, в каких он не обменивается данными с Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат памятью. В такие циклы контроллер ПДП может обмениваться данными с памятью, не мешая работе микропроцессора. Но появляется необходимость выделения таких циклов, чтоб не вышло временного перекрытия обмена ПДП с операциями обмена, инициируемыми микропроцессором. В неких микропроцессорах формируется особый управляющий сигнал, указывающий циклы, в каких микропроцессор не обращается к системному интерфейсу. Таковой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат обмен в режиме ПДП вероятен исключительно в случайные моменты времени одиночными б либо словами.

Более всераспространенным является ПДП с "захватом цикла" и принудительным отключением микропроцессора от шин системного интерфейса. Для реализации такового режима ПДП системный интерфейс микроЭВМ дополняется 2-мя линиями для передачи управляющих сигналов "Требование прямого Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат доступа к памяти" (ТПДП) и "Предоставление прямого доступа к памяти" (ППДП).

Управляющий сигнал ТПДП формируется контроллером прямого доступа к памяти. Микропроцессор, получив этот сигнал, приостанавливает выполнение очередной команды, не дожидаясь ее окончания, выдает на системный интерфейс управляющий сигнал ППДП и отключается от шин системного интерфейса. Отныне все шины системного Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат интерфейса управляются контроллером ПДП. Контроллер ПДП, используя шины системного интерфейса, производит обмен одним б либо словом данных с памятью микроЭВМ и потом, сняв сигнал ТПДП, возвращает управление системным интерфейсом микропроцессору. Как контроллер ПДП будет готов к обмену последующим б, он вновь "захватывает" цикл микропроцессора и т.д. В промежутках меж сигналами Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ТПДП микропроцессор продолжает делать команды программки. Тем выполнение программки замедляется, но в наименьшей степени, чем при обмене в режиме прерываний.

Применение в микроЭВМ обмена данными с ВУ в режиме ПДП всегда просит подготовительной подготовки, а конкретно: для каждого ВУ нужно выделить область памяти, применяемую при обмене, и указать ее размер Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, т.е. количество записываемых в память либо читаемых из памяти б (слов) инфы. Как следует, контроллер ПДП должен непременно иметь в собственном составе регистр адреса и счетчик б (слов). До обмена с ВУ в режиме ПДП микропроцессор должен выполнить программку загрузки. Эта программка обеспечивает запись в обозначенные регистры Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат контроллера ПДП исходного адреса выделенной ВУ памяти и ее размера в б либо словах зависимо от того, какими порциями инфы ведется обмен. Произнесенное не относится к исходной загрузке программ в память в режиме ПДП. В данном случае содержимое регистра адреса и счетчика б слов устанавливается тумблерами либо перемычками Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат конкретно на плате контроллера.





























21. Интерфейс UART.

Асинхронный поочередный интерфейс UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter – универсальный асинхронный приемопередатчик) обеспечивает полудуплексный режим обмена по трем линиям. В обмене всегда участвуют только два устройства, одно из которых является передатчиком, 2-ое – приемником.

В режиме асинхронной передачи каждое слово данных передается автономно и передача может быть Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат начата в хоть какой момент времени. Стандартный формат асинхронной передачи:

Передача начинается со стартового (нулевого) бита. Потом передается от 5 до 8 бит данных.

Предполагается, что приемник и передатчик работают на одной скорости. Внутренний генератор синхронизации запускается при обнаружении стартового бита.

В простом случае асинхронный приемопередатчик имеет две Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сигнальные полосы:

TxD (Transmit Data)-выход,

RxD (Receive Data)-вход.

При всем этом два устройства-приемопередатчика должны быть соединены меж собой 3-мя линиями, либо мак именуемым нуль-модемным кабелем:

Интерфейс SPI.

Поочередный интерфейс SPI(Serial Peripheral Interface) обеспечивает полный дуплексный обмен данными меж 2-мя контроллерами. При всем этом один контроллер считаемся Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ведущим (master), 2-ой – ведомым (slave). Ведущий контроллер является источником сигнала синхронизации (SCK).

Ведущий и ведомый контроллеры связаны 3-мя сигнальными линиями:

MISO (Master In Slave Out) – вход ведущего – выход ведомого.

MOSI (Master Out Slave In) – выход ведущего – вход ведомого.

SCK (Serial Clock) – синхронизация.

Контакт #SS (Slave Select) – предназначен для Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат выбора ведомого контроллера. Контроллер является ведомым если #SS=0.

Регистры сдвига (Shift Register) ведущего и ведомого контроллеров по линиям MOSI и MOSO соединяются в кольцо. Запись в регистр данных ведущего контроллера запускает генератор синхронизации (SPI clock generator) и данные сдвигаются в регистрах сдвига соединенных в кольцо ведущего и ведомого Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат контроллеров.

Интерфейс I2C.

2-проводной поочередный интерфейс (2-Wire Serial Interface) либо I2C (Inter-Integrated Circuit) поддерживает двунаправленную поочередную связь нескольких устройств в полудуплексном режиме. В системе все устройства, участвующие в обмене, связываются 2-мя сигнальными линиями:

SDA (Serial Data) – данные.

SCA (Serial Clock) – синхронизация.

Обычная 2-х проводная поочередная конфигурация шины:

Каждое из Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат устройств может выступать в роли передатчика либо приемника. Синхронизацию обмена обеспечивает передатчик. Двунаправленную линию данных, выполненную по схеме «открытый коллектор» употребляют передатчик и приемник попеременно.

Начало хоть какой операции (Start) инициализируется переводом сигнала SDA из высочайшего уровня в маленький при высочайшем уровне SCL. Заканчивается обмен переводом сигнала Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат SDA из малого уровня в высочайший при высочайшем уровне SCL (Stop).

При передаче данных состояние полосы SDA может изменяться только при малом уровне SCL. Биты данных стробируются положительным фронтом SCL.

Любая посылка, создаваемая передатчиком, состоит из б данных. Посылка начинается со старшего бита. После этого передатчик на один такт Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат высвобождает линию, а приемник сформировывает нулевой сигнал доказательства Ack (Acknowledge).

Каждое ведомое устройство имеет собственный 7-битный адресок. Семь бит адреса передаются ведущим устройством в битах [7-1] первого б.

25. 16-бит т/с1 мик-ра доступен проц-му ядру для чтения и записи, он может считать импульсы синхронизации CK импульсы с Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат выхода предделителя либо импульсы с наружного вывода Т1.

6 16 бит рег-в обеспечивают режимы вх-го захвата, вых-го сопоставления и ШИМ.

16-бит т/с1 считает импульсы со входа Т1 либо тактовые импульсы СК.

Переключением входа управляют биты CS10....CS12.

При переполнении - флаг запроса на прерыв-е TOV1.

регистры упр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат т/с1 TCCR1A и TCCR1B ;

регистры данных TCNT1H и TCNT1L;

регистры выходного сопоставления OCR1AH и OCR1AL ;

регистры выходного сопоставления OCR1BH и OCR1BL ;

регистры входного захвата - ICR1H и ICR1L ;

регистр флагов прерывания TIFR;

регистр маски прерывания TIMSK ;

регистр состояния микроконтроллера SREG .

Регистр масок Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат прерываний TIMSK уст-ся разрешения/воспрещения прерываний т/с1:

Бит 5 -TICIE1 бит разрешения прерывания при срабатывании входа захвата.

Бит 4 - OCIE1A бит разрешения прерывания при равенстве содержимого счетчика и содержимого регистра сопоставления OCR1 А.

Бит 3 - OCIE1B бит разрешения прерывания при равенстве содержимого счетчика и содержимого регистра сопоставления Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат OCR1B.

Бит 2 - TOIE1 бит разрешения прерывания при переполнении таймера/счетчика 1.

Регистр флагов прерываний T1FR фиксируются действия, являющиеся источниками прерываний:

Бит 5 - ICF1 флаг прерывания при появлении захвата.

Бит 4 - OCF1A флаг прерывания при равенстве содержимого счетчика и содержимого регистра сопоставления OCR1A.

Бит 3 - OCF1B флаг прерывания при равенстве Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат содержимого счетчика и содержимого регистра сопоставления OCR1B.

Бит 2 - TOV1 флаг прерывания при переполнении таймера/счетчика 1.

В регистре управления TCCR1B находятся биты для переключения входа счетчика/таймера 1.

Упр-е входом т/с1. Рег-ы данных TCNT1H и TCNT1L содержат зн-е т/с 1.Если проц-е Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ядро производит запись в TCNT1H, то данные располагаются в регистре TEMP. Потом, когда процессорное ядро производит запись вTCNT1L данные младшего б объед-я с б данных регистра TEMP и все 16 битов сразу переписываются в регистр таймера/счетчика TCNT1.Если CPU считывает TCNT1L, то содержимое TCNT1L Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат направляются конкретно в процессорное ядро, а содержимое TCNT1Н располагается в регистре TEMP. При считывании TCNT1H его содержимое будет изъято из регистра TEMP.

ВХОД ЗАХВАТА. Ф-я захвата заключается в копировании содержимого т/с1 в регистр входа захвата ICR1.

Регистры входа захвата ICR1H и ICR1L образуют Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат 16-битный регистр ICR1, доступный только для чтения.

При нарастающем либо падающем фронте сигнала ICP (опр уст-ой бита ICES1) состояние т/с 1 пересылается в регистр входа захвата ICR1. Сразу устанавливается в состояние 1 флаг захвата входа ICF1 в регистре флагов прерывания TIFR

Для упр-я входом захвата употребляются биты Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат TCCR1B :

Бит 7 - ICNC1 установка режима угнетения шума на входе захвата 1. При установленном в 1 бите ICNC1 импульс, поступивший на вход захвата IC1 подвергается суровой проверке - состояние входа IC1 опр-ся 4 раза.

Бит 6 - ICES1 выбор фронта срабатывания на входе захвата 1. При сброшенном в состояние 0 бите ICES1 содержимое т/с 1 пересылается в регистр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат захвата входа ICR1 по падающему фронту на входе.

ВЫХОДЫ Сопоставления. Т/с1 поддерживает два выхода сопоставления, OCR1А и OCR1B в качестве источников данных, сравниваемых с содержимым таймера/счетчика 1.

Регистры выходов сопоставления OCR1AH и OCR1AL , OCR1BH и OCR1BL образуют два 16-разрядных регистра OCR Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат1A и OCR1B. OCR1A и OCR1B 16-битные то для обеспечения одновременного занесения старшего и младшего байтов данных в регистры OCR1A/B употребляется регистр временного хранения TEMP.

Регистр управления TCCR1A: Биты 7,6 - СОМ1А1, СОМ1А0 биты задания режима выхода А Биты 5,4 - СОМ1В Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат1, СОМ1В0 биты задания режима выхода В. При изм битов СОМ1Х1/СОМ1Х0 прерывания должны быть запрешены.

Регистр TCCR1B: Бит 3 - СТС1 чистка таймера/счетчика 1 no совпадению. ШИМ.Т/с 1 может быть применен в качестве 8, 9 либо 10-разрядного ШИМ. Работой PWM управляют отдельные биты регистра управления TCCR1A:

Биты Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат 1,0 - PWM11, PWM 10 биты выбора режима широтно-импульсной модуляции. Данные биты определяют установку режима ШИМ.

Таймер/счетчик1 в данном случае работает как реверсивный счетчик, считающий от $0000 до значения ТОР, при котором направление счета изменяется и отсчет ведется до нуля, после этого цикл повторяется.

ТОР значения таймера и частота ШИМ

Разрешение ШИМ

ТОР значения таймера

Частота Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ШИМ

8-разрядное

$OOFF (255)

f/510

9-разрядное

$01FF(511)

f/1022

10-разрядное

$03FF(1023)

f /2046

В ШИМ режиме флаг переполнения таймера 1 (TOV1) устанавливается при смене направления счета по достижении значения $0. Прерывание по переполнению таймера/счетчика 1 работает так же как и в обыкновенном режиме таймера/счетчика, т.е. оно производится когда флаг TOV1 в регистре T1FR установлен Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, установлен бит I в регистре SREG и разрешены прерывания по переполнению таймера 1.

27.Шина современного компьютера.

Шина – общий канал связи, применяемый в компьютере. Применяется она для организации взаимодействия меж 2-мя либо более компонентами системы.

Шина микропроцессора.

Это скоростная шина является ядром набора микросхем системной платы. Употребляется в главном микропроцессором для передачи данных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат меж кэш-памятью либо основной памятью и компонентом North Bridge набора микросхем. В системах на базе микропроцессора Pentium 2 эта шина работает на частоте 66 либо 100МГц и имеет ширину 64 разряда. В системах на базе микропроцессора Pentium 4 – 800МГц.

Шина AGP.

Эта 32 разрядная шина работает на частоте 66МГц и создана для подключения Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат графического адаптера. Она подключается к компоненту North Bridge набора микросхем системной логики.

Шина PCI.

Эта 32 разрядная шина работает на частоте 33,3; 66,6; 133,3 МГц. Употребляется, начиная с систем на базе микропроцессора 486. Находится под управлением контроллера PCI – части компонента North Bridge набора микросхем. На системной плате инсталлируются разъёмы, 4 и поболее, в которые можно Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат подключать SCSI, сетевые и видеоплаты, также другое оборудование. К шине PCI подключается компонент South Bridge набора микросхем, который содержит реализацию интерфейса IDE и USB.

Шина ISA.

Эта 16 разрядная шина работает на частоте 8МГц; в первый раз стала употребляться в 1984г. Реализуется при помощи компонента South Bridge Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

Шина памяти.

Создана для обмена информацией меж микропроцессором и основной памятью. Эта шина связана при помощи основного компонента North Bridge набора микросхем системной логики. Заметим, что разрядность шины памяти равна разрядности шины микропроцессора. Разрядность шины определяет размер банка памяти.

Тип шины

Разрядность, бит

Частота, МГц

Скорость передачи данных, Мбайт/с

8 разрядная ISA

8

4,77

2,39

16 разрядная ISA

16

8,33

8,33

EISA*

32

8,33

33,3

VLB*

32

33,3

133,3

PCI

32

33,3

133,3

PCI Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат-2x

32

66,6

266,6

64 разрядная PCI

64

33,3

266,6

64 разрядная PCI-2x

64

66,6

533,3

64 разрядная PCI-X

64

133,3

1066,6

AGP

32

66,6

266,6

AGP-2x

32

66,6

533,3

AGP-4x

32

66,6

1066,6

AGP-8x

32

66,6

2133,3

* - В текущее время эти шины не употребляются.

Нынешние многогигагерцевые микросхемы нуждаются в неизменном потоке данных, а устаревающие шины эталонов PCI и AGP возможно окажутся недостаточно резвыми для перемещения данных меж компонентами. Вот поэтому компания Intel разработала спецификацию на шину Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ввода-вывода третьего поколения под кодовым заглавием Arapahoe, скорость передачи данных по которой может в 10 раз превосходить соответственный показатель сегодняшнего «короля скорости» — шины PCI-X. Последняя делает параллельную передачу данных по 64 линиям, достигая наибольшей скорости 1 Гбайт/с. Шина Arapahoe употребляет от 1 до 32 каналов, при этом любой из их состоит из пары проводников Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат и добивается производительности более 200 Мбайт/с, перенося данные меж ЦП и платами расширения либо вставленными компонентами. Arapahoe также может устанавливать ценности при обработке данных таким макаром, что потоки инфы в реальном времени будут обрабатываться резвее. (Основное предназначение этой шины все-же обеспечение связи меж южным и северным Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат мостами набора микросхем.) Появление- начало 2004 г.

Рис.1. Архитектура системы на базе микропроцессора Pentium 3.

Так как шина микропроцессора должна обмениваться информацией с микропроцессором с очень высочайшей скоростью, в компьютерах она работает намного резвее хоть какой другой шины. Сигнальные полосы (полосы электронной связи), представляющие шину, созданы для передачи данных, адресов и сигналов Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат управления меж отдельными компонентами компьютера. К примеру, в компьютерах с микропроцессором Pentium шина микропроцессора состоит из 64 линий данных, 32 линий адреса и соответственных линиях управления. Компы с микропроцессорами Pentium 2 и Pentium Pro имеют по 36 линий адреса. В большинстве современных компьютерах соотношение частот микропроцессора и шины соответствует одному из Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат коэффициентов: 1,5x, 2x …

28.

Терминал – объединенный в одном корпусе монитор и клавиатура, при всем этом м\п может находиться далековато.

Клавиатура – употребляется для ввода команд м\п.

Снутри клавы находится микроконтроллер. При нажатии кнопки – прерывание. При отпускании – очередное.

Мониторы.

ЭЛТ и ЖК, на светодиодных матрицах, на газоразрядных индикационных паневях.

ЭЛТ.

ЖК.

Молекулы кристалла Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в одну сплошную линию. Если подать поляризующее напряжение – молекулы выстроятся в четкую цепь. Оптические характеристики зависят только от освещенности.

Мышь.

Механическая, оптико-механическая, оптическая.

Механическая – на 2-х колесиках.

Оптико-механическая – шарик крутит шестеренки, зубцы которых перекрывают сигнал оптопары.

Мышь передает 3 б инфы:

1б – движение по горизонтали Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

2б – движение по вертикали.

3б – нажатие кнопок.

Принтер.

Принтер - это аппарат для распечатки текстов и графики.

Матричные, струйные, лазерные.

Матричные работают по принципу печатной машинки, другими словами оставляют на бумаге оттиск от иголочки, на которую нанесена краска.

Струйные - на бумагу из особых сопел выстреливается струйка краски.

Лазерные - снутри размещен Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат барабан, на котором создается отпечатываемая картина (поначалу он намагничивается спецефическим образом, позже к различным его областям "прилипает" краска требуемых цветов), после чего прокатывается лист бумаги, вследствие чего и выходит набросок.

29. Манипулятор мышь и печатающие устройства современного компьютера.

Существует три типа мышей. Это:

Механические, в их главным элементом являются датчики, отслеживающие Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат движение шарика. Датчики механические, отсюда и заглавие мышей. В итоге этого движение мыши происходит не так плавненько, ну и долговечность ее тоже невелика

Оптомеханические. Подобны механическим, но движение шарика отслеживаются оптическими датчиками.

Оптические. Оптическая мышь отправляет луч на непрозрачную поверхность, а после отражения луч поступает назад в мышь и там анализируется электроникой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, которая зависимо от черт приобретенного сигнала и выслеживает два направления движения мыши, основываясь или на углах падения, или на каких-то других признаках. Преимущество таковой мыши - очень высочайшая надежность, достоверность и плавность движения.

Интерфейсы:

- COM, PS/2 Особенной различия меж ними не наблюдается.

-USB лучше других, так как, обеспечивают Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат большее количество отсчетов в единицу времени, может быть горячее включение.

Разрешение мыши измеряется в dpi. Обычное разрешение мыши составляет 200-900 dpi. Оптические мыши могут иметь разрешающую способность 1000 dpi и поболее.

Количество отсчетов за секунду зависит не от мыши, а от интерфейса. COM и PS/2 это число 40, а у USB Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат больше 100.

Принтеры:

Лазерный: база - барабан, отвечает за перенос изображения на бумагу. Он выполнен в виде железного цилиндра, с узкой пленкой фотопроводящего полупроводника. Во время печати по поверхности барабана при помощи узкой проволоки либо сетки, именуемой коронирующим проводом, распределяется статический заряд. Лазер, управляемый соответственной электроникой, генерирует световой луч, который Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, отражаясь от вращающегося зеркала, попадает на барабан и изменяет его статистический заряд в точке прикосновения. Лазер попадает на барабан исключительно в тех точках, в каких должно быть изображаение, таким макаром на барабане выходит сокрытая копия отпечатка.

Проходя мимо тонера, барабан притягивает его в точках, подвергшихся облучению лазером. Потом на Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат поверхность барабана накладывается бумага, и тонер перебегает на нее. Бумага проходит меж 2-мя роликами с температурой около 180 градусов.

Струйный:

Употребляются тонкие сопла, которые выплевывают чернила. Способом осуществляется перенос чернил на бумагу. Их всего три:

Пьезоэлектрический способ. В каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, заполняет сопло чернилами. Краска, которая выдавилась наружу, оставляет на бумаге точку.

Способ газовых пузырей. Каждое сопло оборудовано электронным нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд греется до 500o С. Чернила закипают и создают пузырьки, которые стремятся вытолкнуть часть краски наружу. Потом нагревательный элемент остывает, газовый пузырь Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат миниатюризируется в объеме и через отверстие из резервуара поступает новенькая порция чернил.

drop-on-demand. для подачи чернил в сопла употребляется нагревательный элемент. Но совместно с ним дополнительно работает к тому же особый механизм. Таковой метод обеспечивает более резвое впрыскивание чернил

Матричный:

Употребляется головка с иголками, перемещающаяся по горизонтальной штанге Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. Из точек, оставляемых иголками при помощи красящей ленты, и формируется хотимое изображение. Потому что головка представляет собой матрицу иголок, то принтеры обычно именуют матричными.

31. Цифро-аналоговые преобразователи

Схемы внедрения цифро-аналоговых преобразователей относятся не только лишь к области преобразования код - аналог. Пользуясь их качествами можно определять произведения 2-ух либо Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат более сигналов, строить делители функций, аналоговые звенья, управляемые от микроконтроллеров, такие как аттенюаторы, т.е. регуляторы уровня сигнала, интеграторы. Принципиальной областью внедрения ЦАП являются также генераторы сигналов, в том числе сигналов случайной формы. ЦАП употребляются в связи и передаче данных: модемах, фильтрах, устройствах самонастройки; измерительной и испытательной технике: источниках питания Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, генераторах, измерительных устройствах; в технологических линиях: исполнительных устройствах ботов, станков и т.д.

Характеристики ЦАП

При поочередном возрастании значений входного цифрового сигнала D(t) от 0 до 2N-1 через единицу младшего разряда (ЕМР) выходной сигнал Uвых(t) образует ступенчатую кривую. Такую зависимость именуют обычно чертой преобразования ЦАП. В отсутствие аппаратных погрешностей средние Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат точки ступенек размещены на безупречной прямой 1 (рис. 22), которой соответствует безупречная черта преобразования. Настоящая черта преобразования может значительно отличаться от безупречной размерами и формой ступенек, также расположением на плоскости координат. Для количественного описания этих различий существует целый ряд характеристик.

Статические характеристики

Разрешающая способность - приращение Uвых при преобразовании смежных значений Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Dj, т.е. отличающихся на ЕМР. Это приращение является шагом квантования. Для двоичных кодов преобразования номинальное значение шага квантования h=Uпш/(2N-1), где Uпш - номинальное наибольшее выходное напряжение ЦАП (напряжение полной шкалы), N - разрядность ЦАП. Чем больше разрядность преобразователя, тем выше его разрешающая способность.

Погрешность смещения нуля - значение Uвых Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, когда входной код ЦАП равен нулю. Является аддитивной составляющей полной погрешности. Обычно указывается в милливольтах либо в процентах от полной шкалы:

.

Нелинейность - наибольшее отклонение реальной свойства преобразования Uвых(D) от хорошей (линия 2 на рис. 22). Лучшая черта находится эмпирически так, чтоб минимизировать значение погрешности нелинейности. Нелинейность обычно определяется Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в относительных единицах, но в справочных данных приводится также и в ЕМР. Для свойства, приведенной на рис. 22

Динамические характеристики

Динамические характеристики ЦАП определяются по изменению выходного сигнала при скачкообразном изменении входного кода, обычно от величины "все нули" до "все единицы" (рис. 23).

Время установления - интервал времени от момента конфигурации входного кода (на рис Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. 23 t=0) до момента, когда в последний раз производится равенство

|Uвых-Uпш|=d/2,

при этом d/2 обычно соответствует ЕМР.

Скорость нарастания - наибольшая скорость конфигурации Uвых(t) во время переходного процесса. Определяется как отношение приращения  Uвых ко времени  t, за которое вышло это приращение. Обычно указывается в технических свойствах Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ЦАП с выходным сигналом в виде напряжения. У ЦАП с токовым выходом этот параметр в большой степени находится в зависимости от типа выходного ОУ.

Виды ЦАП

Есть поочередные и параллельные ЦАП. Поочередные –- употребляются в микропроцессорных системах, если не требуется высочайшее быстродействие. Посреди параллельных - более ординарны

ЦАП с суммированием весовых токов

Большая Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат часть схем параллельных ЦАП основано на суммировании токов, сила каждого из которых пропорциональна весу цифрового двоичного разряда, при этом должны суммироваться только токи разрядов, значения которых равны 1. Пусть, к примеру, требуется конвертировать двоичный четырехразрядный код в аналоговый сигнал тока. У 4-ого, старшего означающего разряда (СЗР) вес будет равен 23=8, у Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат третьего разряда - 22=4, у второго - 21=2 и у младшего (МЗР) - 20=1. Если вес МЗР IМЗР=1 мА, то IСЗР=8 мА, а наибольший выходной ток преобразователя Iвых.макс=15 мА и соответствует коду 11112. Понятно, что коду 10012, к примеру, будет соответствовать Iвых=9 мА и т.д. Как следует, требуется выстроить схему, обеспечивающую генерацию и коммутацию по данным Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат законам четких весовых токов. Простая схема, реализующая обозначенный принцип, приведена на рис. 3.

Сопротивления резисторов выбирают так, чтоб при замкнутых ключах через их протекал ток, соответственный весу разряда. Ключ должен быть замкнут тогда, когда соответственный ему бит входного слова равен единице. Выходной ток определяется соотношением

При высочайшей разрядности ЦАП токозадающие резисторы Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат должны быть согласованы с высочайшей точностью. Более жесткие требования по точности предъявляются к резисторам старших разрядов, так как разброс токов в их не должен превосходить тока младшего разряда. Потому разброс сопротивления в k-м разряде должен быть меньше, чем

R / R=2-k.

Из этого условия следует Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, что разброс сопротивления резистора, к примеру, в четвертом разряде не должен превосходить 3%, а в 10-м разряде - 0,05% и т.д.

Рассмотренная схема при всей ее простоте обладает целым букетом недочетов. Во-1-х, при разных входных кодах ток, потребляемый от источника опорного напряжения (ИОН), будет разным, а это воздействует на величину выходного напряжения Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ИОН. Во-2-х, значения сопротивлений весовых резисторов могут различаться в тыщи раз, а это делает очень затруднительной реализацию этих резисторов в полупроводниковых ИМС. Не считая того, сопротивление резисторов старших разрядов в многоразрядных ЦАП может быть соизмеримым с сопротивлением замкнутого ключа, а это приведет к погрешности преобразования. В-3-х Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, в этой схеме к разомкнутым ключам прикладывается существенное напряжение, что усложняет их построение.

11. Система сброса.

Сброс- перевод МК в начальное состояние. При всем этом все регистры микропроц. Ядра инсталлируются во полностью определенные исходные состояния, и МК перебегает к выполнения программки с фиксированного адреса исходного адреса (обычно $00).

Источниками сброса могут являться разные Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат воздействия: включение питания и краткосрочные его конфигурации, сигналы создаваемые аппаратно снутри МК, также аннотации программки. А именно, аннотация бесспорного перехода на адресок $00.

Источники сброса МК Atmega163:

- Сброс при включении питания. Происходит, если напряжение питания ядра ниже определенного порога (Vpot)

- Наружный сброс. Происходит при поступлении сигнала низкого Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат уросня продолжительностью >500нс на наружный контакт Reset микросхемы

- Сброс сторожевым таймером.

- Сброс при краткосрочном провале напряжения питания. Происходим, если напряжение питания контроллера в процессе работы опускается ниже определенного порога(Vbot).

По хоть какой из этих обстоятельств Мк перебегает к выполнению программки с адреса $00. В этой ячейке располагают аннотацию jmp с адресом программки инициализации Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

Все сигналы сброса детектируются на кристалле особыми схемами.

- Схема сброса при включении питания (Power on reset circuit) держит под контролем напряжение питания Vcc и запускается при Vcc>Vpot. При Vcc=5V номинал Vpot=1.4V

- Схема сброса при краткосрочном провале Vcc(Brown out reset circuit) ассоциирует Vcc с Vbot. Уровень Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Vbot программируется битом Bodlevel из группы з группы fuse-битов. При Bodlevel=1 Vbot=2.7V, Bodlevel=0 Vbot=4

- Схема наружного сброса (External reset circuit) управляется наружным сигналом малого уровня #Reset

Сигналя с этих схем и с WDT фиксируются в регистре состояния MCUSR, соединяются воединыжды по схеме «или» и устанавливают RS Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат-триггер.

Источник сброса может быть установлен методом чтения регистра MCUSR (биты 0-3)

20 Поочередный ВВОД-ВЫВОД

Интерфейс UART

Асинхронный поочередный интерфейс UART (Universal Asynchronous Receiver

Transmitter – универсальный асинхронный приемопередатчик) обеспечивает

полудуплексный режим обмена по трем линиям. В обмене всегда участвуют только два

устройства, одно из которых является передатчиком, 2-ое – приемником.

В режиме асинхронной передачи каждое слово Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных передается автономно и

передача может быть начата в хоть какой момент времени.

Стандартный формат асинхронной передачи изображен на рис. 13.1.

Передача начинается со стартового (нулевого) бита. Потом передается от 5 до 8

бит данных. Передача завершается необязательным битом четного (либо нечетного)

паритета и одним (полутора либо 2-мя) единичными стоповыми битами. После чего Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в

хоть какой момент времени может быть начат цикл передачи последующего слова.

Предполагается, что приемник и передатчик работают на одной скорости,

измеряемой числом бит за секунду (бод). Внутренний генератор синхронизации приемника

запускается при обнаружении стартового бита. В безупречном случае эти импульсы

размещаются посреди битовых интервалов.

Формат асинхронной передачи позволяет выявлять вероятные ошибки:

* если найден Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат стартовый бит и генератор синхронизации запущен, а по

первому импульсу синхронизации фиксируется уровень логической единице,

стартовый бит считается неверным;

* если по импульсам синхронизации, подходящим стоп-битам, в

приемнике фиксируется логический нуль, сообщение считается неверным

(ошибка кадра);

* если контрольный бит не соответствует принятому соглашению о паритете,

фиксируется ошибка паритета.

Контроль формата позволяет найти Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат обрыв полосы по отсутствию стоп-бита.

Для асинхронной передачи принят стандартный ряд скоростей: 50, 75, 110,150, 300,

600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.:

В простом случае асинхронный приемопередатчик имеет две сигнальные

полосы:

TxD (Transmit Data)- выход,

RxD (Receive Data) – вход,

При всем этом два устройства-приемопередатчика должны быть соединены меж

собой 3-мя линями, либо так именуемым нуль-модемным Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат кабелем (рис.13.2).

УПРАВЛЕНИЕ UART

Управление UART осуществляется через регистры ввода/вывода. В контроллере

ATmega163 для управления употребляется 5 регистров (рис. 13.3):

Регистр UDR (UART Data Register) – регистр данных UART

Регистр UСSRА (UART Control and Status Register A) -регистр А управления и

статуса UART

Регистр UCSRB (UART Control and Status Register B) - регистр В управления

и статуса UART

Регистры Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат UBRRH1 и UBRR (UART Baud Rate registers) – регистры скорости

передачи.

Регистр данных UDR (UART Data Register) на физическом уровне является 2-мя регистрами:

регистром передачи данных и регистром приема данных, использующими одни и те же

адреса $0C ($2C). При записи в регистр запись делается в регистр передачи данных

UART, при чтении происходит Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат чтение содержимого регистра приема данных UART.

Скорость обмена данными в UART задается при помощи бод-генератора (Baud Rate

Generator). Он представляет собой делитель, генерирующий импульсы синхронизации с

частотой, определяемой выражением:

BAUD = частота в бодах (бит/сек),

CK = частота кварцевого генератора,

UBRR = содержимое 12-битного регистра UBRR (UART Baud Rate register).

На физическом Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат уровне 12-битный регистр UBRR располагается в 2-ух 8-битных регистрах.

Младшие 8 бит в регистре UBRR, старшие 4 бита – в регистре UBRRH1 (рис. 13.3).

При использовании стандартных кварцевых резонаторов, более нередко

применяемые скорости передачи в бодах могут быть получены установками UBRR,

представленными в таблице 13.1. При установках UBRR, обозначенных в таблице, реальные

скорости в бодах будут иметь Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат отличия наименее 2% от стандартных скоростей.

Таблица 13.1.

Установки UBRR при стандартных частотах синхронизации

Практически, для регулирования скорости передачи UART довольно только 1-го

регистра UDDR. В регистр UDDRH1 во всех рассмотренных случаях записывается

константа $00.

ПЕРЕДАТЧИК

Блок-схема передатчика UART показана на рис. 13.3.

Рис. 13.3. Передатчик UART

Установленный в состояние 1 бит TXEN регистра UCSRB разрешает передачу

данных UART. Передача инициируется Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат записью передаваемых данных в регистр данных

UDR. Данные пересылаются из UDR в сдвиговый регистр передачи в последующих случаях:

Новый знак записан в UDR после того как был выведен из регистра

стоповый бит предшествовавшего знака. Сдвиговый регистр загружается

немедля.

Новый знак записан в UDR до этого, чем был выведен стоповый бит

предшествовавшего знака. Сдвиговый регистр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат загружается после выхода

стопового бита передаваемого знака, находившегося в сдвиговом

регистре.

Если из 10(11)-разрядного сдвигового регистра передачи выведена вся

информация (сдвиговый регистр передачи пуст) данные из UDR пересылаются в сдвиговый

регистр. В это время устанавливается бит UDRE (UART Data Register Empty) регистра

статуса USR (UART Status Register). При установленном в состояние 1 бите Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат UDRE

приемопередатчик готов принять последующий знак. Запись в UDR очищает бит UDRE. В

то самое время, когда данные пересылаются из UDR в 10(11)-разрядный сдвиговый

регистр, бит 0 сдвигового регистра сбрасывается в состояние 0 (состояние 0 - стартовый

бит) а бит 9 либо 10 устанавливается в состояние 1 (состояние 1 - стоповый бит). Если в

регистре управления UCSRB установлен бит CHR9 (т.е. избран Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат режим 9-разрядного слова

данных), то бит TXB8 регистра UCSRB пересылается в бит 9 сдвигового регистра передачи.

Сходу после пересылки данных в сдвиговый регистр тактом бод-генератора

стартовый бит двигается на вывод TxD. За ним следует LSB данных. Когда будет выдан

стоповый бит сдвиговый регистр загружается новейшей порцией данных, если она была

записана в UDR во время Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат передачи. В процессе загрузки бит UDRE находится в

установленном состоянии. Если же новые данные не будут загружены в UDR до выдачи

стопового бита, флаг UDRE остается установленным. В данном случае, после того как

стоповый бит будет находиться на выводе TxD в течение 1-го такта, в регистре

управления и статуса UCSRA устанавливается флаг окончания Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат передачи TxC (TX

Complete Flag).

ПРИЕМНИК

Структурная схема приемника UART приведена на рис. 13.4.

Рис. 13.4. Приемник UART

Логика восстановления данных (Front-End Logic) производит подборку состояний

вывода RxD с частотой в 16 раз большей, чем частота передачи. При нахождении полосы в

пассивном состоянии одиночная подборка нулевого логического уровня будет

интерпретироваться как падающий фронт стартового бита и будет Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат запущена

последовательность детектирования стартового бита. Считается, что 1-ая подборка

нашла 1-ый нулевой логический уровень возможного стартового бита. На подборках

8, 9 и 10 приемник вновь тестирует вывод RхD на изменение логических состояний. Если

две либо более из этих 3-х выборок найдут логические 1, то данный возможный

стартовый бит отвергается как шумовой всплеск и приемник начнет выявлять Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат и

рассматривать последующие переходы из 1 в 0.

Если же был найден действительный стартовый бит, то начинает

выполняться подборка последующих за стартовым битом информационных битов. Эти биты

также тестируются на подборках 8, 9 и 10. Логическое состояние бита принимается по двум и

более (из 3-х) схожим состояниям выборок. Все биты вводятся в сдвиговый регистр

приемника с тем значением Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, которое было определено тестированием выборок.

Тестирование выборок битов принимаемых знаков показано на рис. 13.5.

При поступлении стопового бита нужно, чтоб более 2-ух выборок из 3-х

подтвердили прием стопового бита (проявили высочайший уровень). Если же две либо более

выборок покажут состояния 0, то при пересылке принятого б в UDR в регистре

управления и статуса UСSRA Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат устанавливается бит ошибки кадра FE (Framing Error). Для

обнаружения ошибки кадра юзер перед чтением регистра UDR должен инспектировать

состояние бита FE. Флаг FE очищается при считывании содержимого регистра данных

UART (UDR).

Вне зависимости от того принят верный стоповый бит либо нет, данные

пересылаются в регистр UDR и устанавливается флаг RXC в регистре управления UCSRA.

Регистр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат UDR практически является 2-мя на физическом уровне отдельными регистрами, один из

которых служит для передачи данных и другой для приема. При считывании UDR

воззвание ведется к регистру приема данных, при записи воззвание ведется к регистру

передачи. Если избран режим обмена 9-разрядными словами данных (установлен бит

CHR9 регистра UCR), при пересылке данных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в UDR бит RXB8 регистра UCR загружается из

девятого бита сдвигового регистра передачи. Если после получения знака к регистру

UDR не было воззвания, начиная с последнего приема, в регистре UCSRA

устанавливается флаг переполнения OR. Это значит, что новые данные, пересылаемые

в сдвиговый регистр, не могут быть переданы в UDR и потеряны. Бит OR Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат буферирован и

доступен тогда, когда в UDR читается б достоверных данных. Юзеру, для

обнаружения переполнения, нужно всегда инспектировать флаг OR после считывания

содержимого регистра UDR.

При очищенном (сброшенном в логическое состояние 0) бите RXEN регистра UCR

прием запрещен.

24. Таймер-счетчик 0.

8-ми разрядный Т/С 0тактируется сигналом синхронизации процессорного ядра либо встроенного предделителя, либо от наружного контакта ТО Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

Предназначен для выполнения простых операций: его содержимое программно доступно процессорному ядру для чтения /записи, а при переполнении счетчика генерируется запрос на прерывание программки.

Регистры управления:

р-р управления TCCR0 - управляет тактовой частотой Т/С0 (биты 0-2)

р-р данных TCNT0 – хранит содержимое счетчика (Read/Write)

р-р Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат флагов прерывания TIFR

р-р маски прерывания TIMSK

р-р состояния МК SREG

22. Подключение клавиатуры и индикация.

Большая часть микропроцессорных систем в собственной работе подразумевают возможность конфигурации внутренних характеристик программки, необходимость отображения для юзера каких-то данных. Т.о. появляется необходимость включения в систему средств ввода/вывода. Обычно для этого употребляются клавиатура и разные Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат индикаторы.

Существует несколько методов подключения клавиатуры к портам ввода/вывода:

Проще всего на каждый вход конкретно подключать одну кнопку. При всем этом для обеспечения помехозащищенности ненажатое состояние подключают к напряжению питания, через подтягивающий резистор, а при нажатии вход замыкается на землю.

Но в первом случае не отлично употребляются входы Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат микроконтроллера, обычно находящиеся в недостатке, ведь обычно подразумевается одновременное нажатие только одной кнопки. Можно подключить клавиатуру через мультиплексор (с инвертирующими входами), тогда на N входов микроконтроллера можно подключить до 2N кнопок.

Не считая того клавиатуру можно организовать в виде матрицы. Тогда в матрице из k столбцов и N Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат строк, все кнопки одной строчки подключаются к одному входу микроконтроллера/мультиплексора, а выбор столбца осуществляется подачей сканирующего сигнала на один из k выходов присоединенных к столбцам матрицы. В случае, когда в ненажатом состоянии кнопки подтянуты к VCC, в качестве сканирующего сигнала ипользуется 0.

Выбор определенной реализации находится в зависимости Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат от неоходимого количества кнопок, свободных портов микроконтроллера, способности использовать дополнительные микросхемы (мультиплексоров).

При разработке систем не следует не забывать и о угнетении эффекта «дребезга контактов». Защита от дребезга может осуществляться как программно, так и аппаратно. В последнем случае кнопки подключаются не на прямую, а через T-триггер.

Индикация может Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат осуществляться с внедрением: светодиодов сегментных индикаторов

Индикаторы могут быть как светодиодные, так и жидкокристаллические, и иметь различное число сегметов.

Как светодиоды, так и сегментные индикаторы могут подключаться к портам микроконтроллера впрямую, или через дешифратор/демультиплексор.

Набор знаков отображаемых сегментными индикаторами может определяться программно через таблицу декодирования, или аппаратно логикой наружной микросхемы дешифратора Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

Схемы подключения индикаторов к системе могут быть различными:

Обычная: один порт – один индикатор

Разные варианты распараллеливания канала данных или канала выбора индикатора

Динамическая индикация (число символов ограничивается скважностью) Рис. 1

Динамическая индикация способом досчета (скважность неизменная) Рис. 2

Рис. 1

Рис. 2

Билет 30. Аналоговые компараторы.

Аналоговые компараторы (АК) производят сопоставление 2-ух напряжений. Результатом сопоставления Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат является логический сигнал, фиксирующий момент равенства входных сигналов. Выход компаратора может быть применен в качестве запроса на прерывание. При всем этом юзер может программировать формирование запроса по фронтальному либо заднему фронту сигнала, или по хоть какому его изменению.

Схема компаратора микроконтроллера ATmega163.

Аналоговый компаратор ассоциирует уровни на положительном (АС+) и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат отрицательном (АС-) входах. При напряжениии на входе АС+ большем, чем напряжение на входе АС- , выход аналогового компаратора АСО устанавливается в состояние 1.

В микроконтроллере ATmega163 качестве входа АС+ может быть применен внутренний источник напряжения 1,22 В или вход AIN0(PB2). К АС- подключается AIN1(PB3), или один из входов PA0..PA7 через Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат мультиплексор.

Компаратор сформировывает запрос на прерывание если бит ACIE регистра ACSR установлен в 1. Формирование запроса может быть по фронтальному либо заднему фронту сигнала, или по хоть какому его изменению.

Установка прерывания битами ACIS0/ACIS1.

ACIS0

ACIS1

Режим прерывания

0

0

Прерывание по хоть какому переключению выхода компаратора

0

1

Зарезервировано

1

0

Прерывание по падающему Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат (заднему) фронту на выходе компаратора

1

1

Прерывание по нарастающему (фронтальному) фронту на выходе компаратора

При изменении состояния битов ACIS0/ACIS1 прерывание по аналоговому компаратору должно быть запрещено чисткой бита разрешения прерывания (ACIE) в регистре ACSR, по другому при изменении состояния битов может произойти прерывание.

В работе компаратора употребляются регистры:

ACSR (Analog Comparator Control and Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Status Register) – управления АК

SFIOR (Special Function Input Output Register) – особых функций ввода/вывода

ADCSR (ADC Status Register) – состояния аналого-цифрового преобразователя

ADCMUX (ADC Multiplexer) – мультиплексора аналого-цифрового преобразователя

SREG (Status Register) – состояния микроконтролера

Регистр

Биты

7

6

5

4

3

2

1

0

ACSR

ADC

ACBG

ACO

ACI

ACIE

ACIC

ACIS1

ACIS0

SFIOR

ACME

ADCSR

ADEN

ADCMUX

MUX2

MUX1

MUX0

SREG

I

Подключение отрицательного входа компаратора

ACME

ADEN

MUX2..0

Отрицательный вход компаратора

0

x

xxx

AIN1

1

1

xxx

AIN1

1

0

000

PA0

1

0

001

PA1

1

0

010

PA2

1

0

011

PA3

1

0

100

PA Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат4

1

0

101

PA5

1

0

110

PA6

1

0

111

PA7

Значения битов:

ACD (Analog Comparator Disable) – если установлен в 1, АК отключен. При изменении бита прерывание от компаратора должно быть заблокировано чисткой бита ACIE.

ACBG (Analog Comparator Bandgap) – когда бит установлен и BOD позволяет (fuse‑бит BODEN запрограммирован), фиксированное напряжение 1,22 В поступает на вход АС+ , по другому к Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат АС+ подключается контакт AIN0.

ACO (Analog Comparator Output) – выход аналогового компаратора

ACI (Analog Comparator Interrupt Flag) – устанавливается в 1 при формировании компаратором прерывания. Подпрограмма обработки прерывания будет производиться при установленных битах ACIE и I(бит глобального прерывания в регистре SREG). Очищается аппаратно при выполнении подпрограммы обработки прерывания или вручную. Очищается при модификации Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат командами SBI, CBI других битов регистра ACSR.

ACIE (Analog Comparator Interrupt Enable) – установка в 1 разрешает прерывание по аналоговому компаратору (ANA_COM) при установленном бите I в SREG.

ACIC (Analog Comparator Input Capture Enable) – установка в 1 разрешает захват входа таймера/счетчика1 по переключению АК.

ACIS1,ACIS0 (Analog ComparatorInterrupt Mode Select) выбор Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат режима прерывания.

ACME (Analog Comparator Multiplexer Enable) – 1 подключает мультиплексор к АК. При подключении должен быть сброшен бит ADEN (ADC Enable) в регистре ADCSR (аналогово-цифровой преобразователь выключен).

Битами MUX2..0 в регистре мультиплексора ADMUX выбирается контакт порта PORTA (PA7..PA0).

9. ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА

9.1. Организация ввода/вывода

Порты ввода-вывода обеспечивают ввод Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат и вывод данных в параллельном формате. Обычно порты ввода-вывода производятся 8-разрядными. В режиме ввода данные с наружных контактов порта пересылаются в регистры микроконтроллера. В режиме вывода данные из регистров передвигаются на контакты микроконтроллера. Вывод данных, обычно, делается в «защелку» порта. Данные при всем этом находятся на выходных Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат контактах до новейшей операции вывода в этот порт. В системе команд микроконтроллера для ввода и вывода данных обычно предусматриваются особые команды.

Зависимо от выполняемых функций порты могут быть:

0 однонаправленными, предназначенными только для выполнения одной из

операций (ввод либо вывод) по всем линиям;

° двунаправленными, созданными для выполнения хоть какой из Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат операций

ввода-вывода по всем линиям сразу; направление передачи может

быть изменено программно в процессе работы;

° с персональной настройкой линий, направление передачи данных по

каждой полосы программируется независимо от других. Последний вариант построения схемы порта в текущее время более всераспространен. К примеру, микроконтроллер АТтеда163 имеет 32 полосы ввода-вывода с персональной настройкой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, сгруппированных в 4 параллельных порта: порт А порт В, порт С, порт О. Направление передачи данных хоть какого вывода хоть какого порта может быть изменено независимо от направлений других выводов Для работы с портами в микроконтроллере предвидено 12 регистров, по три на любой из портов (рис. 58):

° регистры данных (Dafa Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Register): PORTA , POF< tb, PORTC и PORTD;

0 регистры направления (Data Direction Register): DDRA, DDRB, DDRC и

DDRD;

° регистры входных контактов (Port A Input Pins). PINA; PINB, PINC и FIND.

Все выводы портов имеют личные подтягивающие резисторы (pull-up resistors). Для подключения этих резисторов в регистре особых функций ввода/вывода SFIOR (Special Function Input Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат Output Register) предусмотрен бит PUD (Pull-up Disabled).

Неважно какая линия порта делает функции выхода при записи логической единицы в соответственный бит регистра направления DDRx (x e А, В, С, D).

Регистры PINx не хранят информацию и практически не являются реальными регистрами. Они разрешают доступ к физическим сигналам Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат на линиях соответственного порта. При чтении PORTx читается защелка данных избранного порта, а при чтении PINx -значение на контактах порта. Регистры PINx доступны только для чтения, е то время как регистры PORTx и DDRx -для чтения и записи.

Внутренние подтягивающие резисторы подключаются только при PUD=0, если контакты портов сконфигурированы как Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат входы

Выходы портов выдерживают втекающий ток до 20mA и могут быть конкретно подключены к светодиодным индикаторам. Но, вытекающий ток порта не должен быть более 4 мА, а суммарная загрузка порта - менее 80 мА.

9.2. Методы обмена данными

Порты ввода-вывода созданы для связи микроконтроллера с разными объектами и могут реализовывать разные методы Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат обмена данными:

0 асинхронный программный обмен,

0 синхронный обмен,

0 ввод-вывод с сигналами квитирования.

Обмен данными меж портами и объектами обеспечивается особыми подпрограммами-драйверами, создаваемыми персонально для каждого объекта.

АСИНХРОННЫЙ ОБМЕН

В режиме асинхронного программного обмена ввод и вывод данных делается

По программке в моменты выполнения инструкций ввода и вывода данных. Подразумевается,

Что объект всегда Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат готов к обмену: при вводе - данные в момент выполнения аннотации in

находятся на линиях порта, при выводе -данные будут прочитаны с линий порта до последующего вывода.

К примеру, микроконтроллер ATmega163 производит асинхронный вывод данных nпри выполнении куска программки:

equporta = $1B ;

.equ ddra = $1А ;

cseg

ldir16,$FF ;запись$РРвг Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат16

out ddra, r16 включение порта А на вывод

out porta, rO ;вывод данных из регистра гО в порт А.

Время выполнения команды вывода равно двум периодам тактового сигнала.

Тот же микроконтроллер в течении 2-ух тактов введет данные с линий порта при имении куска программки:

equpina = $19

cseg

in rO, pina ; ввод данных из порта pina Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в регистр гО.

По адресу $19 в пространстве ввода-вывода микроконтроллера расположен регистр pina, с входных линий которого и будут взяты данные во время выполнения аннотации.

симплексный обмен

Симплексным считается однонаправленный обмен данными. Таковой обмен обычно является синхронным. В данном случае каждое изменение данных на линиях порта •провождается Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сигналом синхронизации (стробом). Строб генерируется источником данных и предназначается для задания момента записи данных в регистр приемника.

При выводе данных сигнал строба должен сформировать микроконтроллер, используя для этого особые полосы шины управления либо отдельные биты портов ввода-вывода.

На рис. 9.2 показан вариант соединения микроконтроллера ATmega163 с посимвольным принтером, имеющим 8-битный Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат вход для приема данных DATA, выход сигнала готовности READY и вход стробирования #STB. Активным на входе стробирования является сигнал малого уровня.

Порт PORTA микроконтроллера и бит РВ6 порта PORTB программируются на вывод данных, бит РВ2 порта PORTB на ввод. Подпрограмма вывода должна:

0 выполнить проверку готовности принтера (чтение сигнала Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат готовности

принтера READY и его анализ),

° при обнаружении сигнала READY=1 вывести данные в порт PORTA,

° подтвердить вывод данных выводом сигнала стробирования #STB=0 для

записи данных в принтер.

Рис. 9.2. Подключение принтера к микроконтроллеру

Режим синхронного ввода позволяет точно задать момент считывания данных с объекта. В этом режиме сигнал стробирования, подтверждающий готовность данных, поступает с Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат объекта на микроконтроллер. При возникновении строба микроконтроллер должен выполнить ввод данных с порта.

полудуплексный обмен

Полудуплексным считается двунаправленный синхронный обмен, при котором в хоть какой момент времени передача данных может выполняться исключительно в одном направлении. Направление передачи данных порта изменяется в процессе работы зависимо от решаемой в текущий момент задачки. На Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат рис. 9.3 изображен вариант соединения микроконтроллера ATmega163 с объектом для обмена данными в полудуплексном режиме.

В схеме на рис. 9.3 передача данных в параллельном формате осуществляется по линиям порта PORTA. Для выдачи и приема 4 сигналов управления обменом (сигналы квитирования): строб ввода #STB IN (Strobe Input), строб вывода #STB OUT Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат (Strobe Out), доказательство ввода SACK IN (Acknowledge Input) и доказательство вывода #АСК OUT (Acknowledge Out), применены две полосы порта PORTB и входы запросов на прерывания INTO и INT1.

При поступлении сигнала #STB IN = 0 контроллер должен выставить сигнал доказательства #АСК IN = 0 и выполнить запись во входной регистр порта PORTA.. При малом Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат уровне сигнала ASK IN объекту воспрещается сформировывать новый сигнал #STB !N. По окончании записи контроллер снимает сигнал #АСК IN, разрешая повторную передачу данных.

Работа микроконтроллера в режиме вывода подобна. Микроконтроллер выводит данные в порт PORTA, подтверждая вывод сигналом #STB OUT = 0. Объект сформировывает сигнал доказательства #АСК OUT = 0, сообщая контроллеру Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат о готовности к приему данных. При снятии сигнала #АСК OUT контроллер должен снять сигнал #STB OUT и может вновь перейти к выводу данных.

Одновременная передача данных в 2-ух направлениях при полудуплексном обмене невозможна

дуплексный обмен

Дуплексным считается двунаправленный синхронный обмен, при котором в хоть какой момент времени вероятна передача данных в 2-ух направлениях Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. В данном случае для передачи данных в каждом направлении выделяется собственный однонаправленный порт. На рис. И 4 изображен вариант соединения микроконтроллера ATmega 163 с объектом для обмена айнными в дуплексном режиме.

11 схеме на рис. 9.4 порт PORTA работает на ввод данных, порт PORTB - на вывод, | пинии I 'СО и РС1 порта Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат PORTC применены для вывода сигналов квитирования #АСК И #ЛСК OUT. Для ввода сигналов квитирования от объекта #STB IN и #АСК OUT применены входы запросов на прерывания INTO и INT1. При таком подключении задачка ввода данных в микроконтроллер получает больший ценность, чем задачка вывода.

32. Аналого-цифровые преобразователи. Работа с АЦП микроконтроллера Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ATmega 163

Аналого-цифровой преобразователь ADC (Analog Digital Converter) производит преобразование напряжения в цифровой код. Он предназначен для оцифровки и ввода в микроконтроллер аналоговых сигналов с разных датчиков физических величин. Схемы преобразователей различны. Зависимо от типа построения изменяются и характеристики преобразователя.

Параллельный преобразователь

В параллельном преобразователе (рис. 1) входной сигнал Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат подается сходу на огромное количество компараторов, осуществляющих сопоставление сигнала с опорным напряжением. Опорные напряжения формируются цепочкой резисторов, делящих эталонное напряжение U0 на равные части.

Рис. 1. Параллельный аналого-цифровой преобразователь

Такие схемы ADC работают очень стремительно, но сложны и употребляются изредка.

Преобразователь поочередного приближения

Основными элементами преобразователя (рис. 2) является регистр поочередных приближений, код из Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат которого при помощи цифроаналогового преобразователя преобразуется в напряжение. Компаратор СМР ассоциирует входное напряжение с выходным напряжением преобразователя и через устройство управления повлияет на регистр.

Рис. 2. Преобразователь поочередного приближения

Преобразование производится за несколько тактов. В первом такте в старший разряд регистра поочередных приближений записывается единица. Если в итоге сопоставления Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат на выходе компаратора устанавливается единичный сигнал, единица в старшем разряде регистра сохраняется. В неприятном случае - сбрасывается. Дальше, в том же порядке, формируется 2-ой по старшинству разряд результата, позже - 3-ий и т.д. Для получения результата нужно n тактов, где число n равно разрядности преобразователя.

Интегрирующий преобразователь

Интегрирующий ADC для Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сопоставления входного сигнала с эталонным употребляет заряд конденсатора. Поначалу (рис. 3) конденсатор в течении фиксированного промежутка времени Т1 заряжается током, пропорциональным входному сигналу. После это он разряжается неизменным током с определенным значением. Время разряда конденсатора Т2 пропорционально значению входного напряжения. Оно фиксируется при помощи счетчика и поступает на выход схемы (рис Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. 4).

Рис. 3. Интегрирование сигнала в преобразователе

Интервал времени T1 задается включением ключа S1. По окончании T1 ключ S1 размыкается, a S2 - замыкается. Опорное напряжение U0 обязано иметь символ обратный знаку напряжения входного. Компаратор, устройство управления и счетчик определяют выходной код D, пропорциональный интервалу T2.

Рис. 10.4. Интегрирующий ADC

Интегрирующие схемы ADC имеют 8-16 разрядов и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат могут представлять итог в двоичном либо двоично-десятичном коде.

Сигма-дельта преобразователь

Сигма-дельта преобразователи являются разновидностью интегрирующих ADC, в каких входной ток компенсируется коммутируемым зарядом от встроенного источника (рис. 5). Импульсы тока фиксированной продолжительности на каждом такте могут быть подключены к входу интегратора. В суммирующей точке интегратора поддерживается нулевой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат средний ток. Счетчик подсчитывает количество импульсов, поступающих в суммирующую точку за фиксированный период времени. Итог счета пропорционален входному напряжению. Рис. 5. Сигма-дельта преобразователь


Управление АЦП микроконтроллера

В состав микроконтроллеров обычно включают 8 - 16-битные многоканальные преобразователи с огромным набором интегрированных функций. При всем этом все функции преобразователя программируются и могут быть изменены в процессе Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат работы.

К примеру, микроконтроллер ATmega163 обустроен 10-разрядным ADC поочередных приближений (рис. 10.6). ADC подсоединен к 10-канальному аналоговому мультиплексору (MUX), позволяющему подать на вход преобразователя хоть какой из восьми входных сигналов со входов ADCO...ADC7, или эталонное напряжение 1,22В. или сигнал со входа AGND. Вывод AGND рекомендуется подсоединить к точке с Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат нулевым потенциалом GND (Ground). ADC содержит схему подборки/хранения SHC (Sample&Hold Comparator),удерживающую напряжение входа во время преобразования на постоянном уровне.

Рис. 6. Структура аналого-цифрового преобразователя

Аналого-цифровой преобразователь конвертирует напряжение аналогового входного сигнала в 10-разрядное цифровое значение способом поочередных приближений. Малое значение входного напряжения равно напряжению на контакте Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат AGND. наибольшее значение не должно превосходить напряжение на контакте AREF. Итог в виде 10-битного двоичного числа D равен:

где U-входное напряжение, a U0- опорное напряжение преобразователя.

В качестве источника опорного напряжения преобразователя можно использовать наружный сигнал с вывода AREF, внутренний источник 2.56В, или напряжение питания аналоговой Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат части микроконтроллера с вывода AVCC. Напряжение на выводе AVCC не должно отличаться от напряжения питания Vcc более чем на ±0,3 В.

К примеру, если аналоговый мультиплексор подключает ко входу ADC эталонное напряжение U =1,22B, а в качестве опорного напряжения использовать источник U0=2,56В, то итог преобразования:D=1,22*1024/2,56=488=$1Е8=0b111101000.

3. Общее понятие процессора Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат

Процессор - программно управляемое устройство для обработки цифровой инфы и управления процессом этой обработки кристалл с элементами и программка.

Свойства: Программный опрос, Обмен через прерывания, Обмен программным доступом к памяти.

Микропроцессорный набор – совокупа микросхем и других интегральных схем, совместимых по архитектуре, конструктивному выполнению и электронным характеристикам, обеспечивающих возможность совместного Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат внедрения

Архитектура – многофункциональные способности аппаратных средств системы, применяемые для представления программных данных и управления процессом вычислений.

Процессоры — один из быстро развивающихся и, непременно, многообещающих видов техники. Их отличие от обыденных БИС заключается в том, что они содержат в собственном составе управляющие элементы, дозволяющие настроить эти БИС на выполнение Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат всех операций, т. е. на реализацию хоть какой зависимости меж последовательностями входных и выходных сигналов. То событие, что БИС с перестраиваемой логикой способны при соответственной «настройке» делать любые функции, делает их универсальными и стопроцентно снимает противоречие меж степенью интеграции и требуемым объемом производства.

Набор управляющих сигналов, настраивающий БИС на выполнение определенной функции Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат, именуется микрокомандой. Предстоящее развитие программно - перестраиваемой логики привело к тому, что БИС стали делать не одну, а последовательность микрокоманд, т. е. метод. Появились БИС с микропрограммным управлением.

Одной из реализаций БИС с микропрограммным управлением и явились процессоры. Всякий процессор воплощает внутри себя главное свойство упомянутых БИС — на его Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат базе можно выстроить систему, реализующую хоть какое преобразование последовательности электронных сигналов. Если эти сигналы являются носителями инфы, то, разумеется, что создаваемая микропроцессорная система способна перерабатывать всякую информацию.

Итак, процессор (МП) — это программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки инфы и построенное на одной либо нескольких огромных печатных платах Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат.

1-ый процессор появился в 1971 г

Вероятны два метода решения намеченной цели: аппаратный и программный.

Аппаратный метод имеет особенности:

для выполнения каждой операции употребляется личный операционный блок;

рассредотачивание переменных по входам и выходам операционного блока не меняется в процессе реализации метода;

порядок реализации метода определяется схемой соединения операционных блоков;

число операционных блоков резко возрастает Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат с ростом трудности метода.

Программный метод реализации метода имеет по сопоставлению с аппаратным два главных достоинства:

во-1-х, с усложнением метода объем оборудования возрастает некординально;

во-2-х, методом конфигурации программки можно на одном оборудовании решать разные задачки.

Процессор представляет собой среднее объединение аппаратных и программных средств для решения Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат определенной задачки.

Необходимость внедрения МП в разрабатываемых системах:

Сложные методы;

Обработка огромных массивов инфы;

Нередкое воззвание к ЗУ;

Число интегральных схем более 30;

Процессоры могут быть классифицированы по ряду признаков.

По типу архитектуры различаются однокристальные и многокристальные секционные процессоры.

Однокристальные процессоры (КР580, КР581, К588, К1801, КА1808, КМ1810, КН1811) получаются при Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат реализации всех аппаратных средств микропроцессора в виде одной БИС. По мере роста степени интеграции частей в кристалле и числа выводов корпуса характеристики однокристальных процессоров улучшаются. Обычно, для расширения многофункциональных способностей однокристального процессора его дополняют другими типами микросхем. Но способности однокристальных процессоров ограничены аппаратурными ресурсами кристалла и корпуса. Потому Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат более всераспространены многокристальные секционные процессоры.

Многокристальные секционные процессоры (К583, К584, КР587, К589, К1800, КР1802, КМ 1804) получаются в этом случае, когда в виде БИС реализуются части (секции) логической структуры микропроцессора. Микропроцессорная секция — это БИС, созданная для обработки нескольких разрядов данных либо выполнения определенных управляющих операций. Секционность БИС процессора определяет возможность наращивания разрядности Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат обрабатываемых данных либо усложнения устройств управления процессором при «параллельном» включении большего числа БИС. Многокристальные секционные процессоры имеют разрядность от 2 ... 4 до 8 ... 16 бит и позволяют создавать высокопроизводительные микропроцессоры ЭВМ.

Процессоры можно систематизировать и по технологии производства. Ниже приведены фактически все современные технологии:

р - МДП - разработка (К1814);

я - МДП - разработка (КР580, КР Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат581, К1801, К1809, КМ1810, КН1811, КМ1813, КР1816);

ТТЛДШ - разработка (К589, КР1802, КМ1804);

КМДП - разработка (К586, К588...);

И2Л-технология (К583, К584, КА1808);

ЭСЛ - разработка (К1800).

По предназначению различаются универсальные и спец процессоры.

Универсальные процессоры можно использовать для решения различных задач. Их производительность не достаточно находится в зависимости от Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат проблемной специфичности решаемых задач.

Специализация МП, т. е. его проблемная ориентация на ускоренное выполнение определенных функций, позволяет резко прирастить производительность при решении только определенных задач.

По виду обрабатываемых входных сигналов процессоры разделяются на цифровые (1 либо 0) и аналоговые.

Сами процессоры — это цифровые устройства, но могут иметь интегрированные аналого-цифровые и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат цифроаналоговые преобразователи. Потому входные аналоговые сигналы передаются в МП через преобразователь в цифровой форме, обрабатываются и после оборотного преобразования в аналоговую форму поступают на выход.

По разрядности данных, обрабатываемых процессором, выделим:

двухразрядные (К589);

четырехразрядные (К584, КР587, К1800, КМ1804, К1814);

восьмиразрядные (КР580, К583, КР1802, КМ1813, КР1816);

шестнадцатиразрядные (КР581, К588, К1801, К Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат1809, КМ1810, КН1811).

По нраву временной организации работы различаются синхронные и асинхронные процессоры.

Синхронные процессоры — это процессоры, в каких начало и конец выполнения операций задаются устройством управления (время выполнения операций в данном случае не находится в зависимости от вида выполняемых команд и значений операндов).

Асинхронные процессоры позволяют начало каждой последующей Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат операции найти по сигналу фактического окончания выполнения предшествующей операции.

По числу выполняемых программ процессоры делятся на одно- и многопрограммные.

В однопрограммных процессорах производится только одна программка. Переход к выполнению другой программки происходит после окончания текущей программки.

В много- либо мультипрограммных процессорах сразу производится несколько (обычно несколько 10-ов) программ. Организация Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат мультипрограммной работы микропроцессорных управляющих систем позволяет производить контроль за их состоянием и управлять огромным числом источников либо приемников инфы.


2. Логическая структура микропроцессорной системы

Для выполнения собственных функций процессор обязан иметь регистры, сумматоры, логические схемы, дешифраторы и другие элементы, которые соединены меж собой при помощи шин — соединительных линий Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. Схема, которая указывает, из каких блоков состоит процессор, и связь меж этими блоками, именуется структурной схемой процессора.

Функции, реализуемые процессором, определяются не только лишь его структурой, да и последовательностью управляющих слов (команд). При изменении этой последовательности меняется и выполняемая процессором функция. Для всеохватывающей свойства способностей процессора пользуются понятием «архитектура Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат микропроцессора».

Архитектура процессора — это его логическая организация, определяемая способностями процессора по аппаратной либо программной реализации функций, нужных для построения микроЭВМ.

Архитектура процессора отражает:

а) структуру процессора;

б) методы воззвания ко всем элементам структуры;

в) методы представления и форматы данных;

г) набор операций, выполняемых процессором;

д) методы указания адреса данных;

е Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат) форматы управляющих слов, поступающих снаружи;

ж) свойства управляющих сигналов;

з) реакцию процессора на наружные сигналы.

Зная архитектуру процессора и всей микропроцессорной системы, можно составить определенную последовательность команд, именуемую программкой, которая обеспечит выполнение данной функции.

Обобщенную схему процессора можно представить в виде, приведенном на рис. 7.2. В этой структуре употребляется трехшинная организация Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат работы. Шиной именуют группу линий передачи инфы, объединенных общим многофункциональным признаком. Приняты такие условные обозначения:

БА,

БД — буферные регистры адресов и данных;

БП — блок прерывания;

РОН — регистры общего предназначения;

ИР — индексные регистры;

СТЕК — блок регистров;

УС — указатель стека;

ПС - программный счетчик;

А — аккумулятор;

АЛУ — арифметическо - логическое устройство;

РП — регистр Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат признаков;

СИД — схема «инкремент-декремент»;

УУ — устройство управления;

РК — регистр команд;

ДК — дешифратор команд.

Определенные процессоры, обычно, не содержат всех узлов, показанных на рис. В этих случаях надлежащие функции могут производиться программно, а в качестве неких особых регистров могут употребляться РОН либо ячейки памяти. В ряде микропроцессорных комплексов Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат отдельные многофункциональные узлы могут производиться в виде отдельных БИС.

Для управления преобразователем в микроконтроллере употребляются регистры:

Регистр управления мультиплексором ADMUX (ADC Multiplexer Selection Register);

Регистр управления аналого-цифровым преобразователем ADCSR (ADC Control and Status Register);

Регистры данных ADCL и ADCH (ADC Low и ADC High);

Регистр состояния микроконтроллера SREG (Status Register Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат).

Биты

7

6

5

4

3

2

1

0

ADMUX $07($27)

REFS1

REFS0

ADLAR

MUX4

MUX3

MUX2

MUX1

MUX0

ADCSR $06($26)

ADEN

ADSC

ADFR

ADIF

ADIE

ADPS2

ADPS1

ADPS0

ADCH $05($25)

SIGN

ADC9

ADC8

ADCL $04($24)

ADC7

ADC6

ADC5

ADC4

ADC3

ADC2

ADC1

ADC0

SREG $3F($5F)

I

Рис. 7. Регистры, применяемые АЦП

Аналого-цифровой преобразователь может работать в 2-ух режимах: режиме однократного преобразования и в повторяющемся режиме. В Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат режиме однократного преобразования каждое преобразование инициируется юзером. В повторяющемся режиме аналого-цифровой преобразователь производит подборку и обновление содержимого регистра данных безпрерывно. Выбор режима делается битом ADFR (ADC Free Run ) регистра ADCSR.

Работа аналого-цифрового преобразователя разрешается установкой в состояние 1 бита ADEN в регистре ADCSR. Преобразование начинается с установки Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в состояние 1 бита начала преобразования ADSC (ADC Start Conversion). Если в процессе выполнения преобразования делается смена канала данных, то ADC сначала окончит текущее преобразование, а позже выполнит переход к другому каналу.

Так как аналого-цифровой преобразователь сформировывает 10-разрядный итог, то по окончании преобразования результирующие данные располагаются в 2-ух регистрах Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат данных ADCH и ADCL. Для обеспечения соответствия результирующих данных считываемому уровню употребляется особая логика защиты. Этот механизм работает последующим образом: при считывании данных первым должен быть считан регистр ADCL. Если регистр ADCL считан, воззвание аналого-цифрового преобразователя к регистрам данных блокируется. Таким макаром, если после считывания состояния ADCL, но Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат до считывания ADCH, будет завершено последующее преобразование, ни один из регистров не будет обновлен и записанный ранее итог не будет искажен. Воззвание аналого-цифрового преобразователя к регистрам ADCH и ADCL разрешается по окончании считывания содержимого регистра ADCH.

Аналого-цифровой преобразователь имеет свое собственное прерывание ADC (вектор $1С), которое может Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат быть активизировано по окончанию преобразования. Когда воззвание к регистрам запрещено, в процессе считывания регистров ADCL и ADCH, прерывание будет активизироваться, даже при потере результата.

Регистр ADMUX (ADC Multiplexer Selection Register) предназначен для управления входным аналоговым мультиплексором

Биты 7 и 6 - REFS1..0 (Reference Selection Bits) - обеспечивают выбор эталонного напряжения на входе AREF аналого Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат-цифрового преобразователя. Выбор делается в согласовании с таблицей 1. Изменение этих битов во время процесса преобразования приводит к ошибке. Для ее исключения юзер должен игнорировать 1-ый итог после конфигурации битов. Внутренние источники напряжения не могут быть применены, если к контакту AREF приложено наружное напряжение.

Таблица 1. Выбор источника опорного напряжения АЦП

REFS1

REFS0

Выбор источника Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат напряжения

0

0

AREF, внутреннее напряжение Vref отключено

0

1

AVCC с наружным конденсатором на контакте AREF

1

0

Резерв

Бит 5 - ADLAR (ADC Left Adjust Result) - повлияет на запись результата в регистры данных ADCL и ADCH. При ADLAR=0 можно использовать облегченное 8-битное преобразование.

Биты 4..О - MUX4..MUXO (Multiplexer bits) - созданы для выбора входа, коммутируемого на вход преобразователя. Выбор Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат осуществляется в согласовании с таблицей 2. Изменение этих битов в процессе преобразования, когда флаг ADIF в регистре ADCSR установлен, не приводит к изменению результата.

Таблица 2. Выход входного сигнала ADC

MUX4..0

Подключаемый контакт

00000

ADCO

00001

ADC1

00010

ADC2

00011

ADC3

00100

ADC4

00101

ADC5

00110

ADC6

00111

ADC7

01000. .11101

Резерв

11110

1.22V

11111

0V (AGND)

Регистр - ADCSR (ADC Control and Status Register) предназначен Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат для управления работой аналого-цифрового преобразователя.

Бит 7 - ADEN (ADC Enable) - разрешение работы ADC. Чистка бита воспрещает работу ADC. Воспрещение ADC в процессе преобразования прекращает преобразование.

Бит 6 - ADSC (ADC Start Conversion) - пуск преобразования ADC. В режиме однократного преобразования для пуска каждого цикла преобразования нужно устанавливать бит ADSC Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в состояние 1. В повторяющемся режиме бит ADSC устанавливается в состояние 1 только при запуске первого цикла преобразования. Всякий раз после первой установки бита ADSC. выполненной после разрешения либо сразу с разрешением, будет производиться пустое преобразование. Это пустое преобразование активизирует преобразователь. ADSC будет сохранять состояние 1 в течение всего цикла преобразования и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат сбрасывается по его окончанию. При выполнении пустого преобразования, предыдущего активизируемому, бит ADSC остается установленным до окончания активируемого преобразования. Запись 0 в этот бит эффекта не оказывает.

Бит 5 - ADFR (ADC Free Run Select) - установка повторяющегося режима работы ADC. При установленном в состояние 1 бите ADFR аналого-цифровой преобразователь будет работать в повторяющемся режиме. В Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат этом режиме выполняются подборки и воззвания к регистрам безпрерывно (одно за другим). Чистка бита приводит к прекращению повторяющегося режима.

Бит 4 - ADIF (ADC Interrupt Flag) - флаг прерывания ADC. Данный бит устанавливается в состояние 1 по окончанию преобразования и обновления регистров данных. Прерывание по окончанию преобразования ADC производится, если в состояние 1 установлены бит Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат ADIE и I - бит регистра статуса SREG. Бит ADIF сбрасывается аппаратно при выполнении подпрограммы обработки соответственного вектора прерывания. Не считая того, бит ADIF может быть очищен записью во флаг логической 1. Этого нужно остерегаться при чтении-модификации-записи ADCSR, так как может быть запрещено отложенное прерывание. Это применимо и Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат в случаях использования команд sbi и cbi.

Бит 3 - ADIE (ADC Interrupt Enable) - разрешение прерывания ADC. При установленных в состояние 1 бите ADIE и l-бите регистра SREG активизируется прерывание с вектором $1С по окончанию преобразования ADC.

Биты 2..0 - ADPS2..ADPSO (ADC Prescaler Select Bits) - выбор коэффициента подготовительного деления. Данные биты Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат определяют коэффициент деления тактовой частоты микроконтроллера для получения нужной тактовой частоты ADC.

Таблица 3. Выход входного сигнала ADC

ADPS2

ADPS1

ADPSO

Коэффициент деления

0

0

0

Без деления

0

0

1

2

0

1

0

4

0

1

1

8

1

0

0

16

1

0

1

32

1

1

0

64

1

1

1

128

Регистры ADCL и ADCH являются регистрами данных. Их содержимое находится в зависимости от состояния бита ADLAR регистра ADMUX.

Когда преобразование выполнено, десятибитный итог находится в этих 2-ух регистрах Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры) - реферат. Если младший регистр ADCL считан, то регистры не меняются до чтения старшего регистра ADCH. ADLAR бит в ADMUX повлияет на представление результата.

Биты

7

6

5

4

3

2

1

0

ADCH $05($25)

ADC9

ADC8

ADC7

ADC6

ADC5

ADC4

ADC3

ADC2

ADCL $04($24)

ADC1

ADC0


otveti-na-voprosi-abiturientov-i-ih-roditelej.html
otveti-na-voprosi-k-ekzamenu-klinicheskaya-psihologiya-shpargalka.html
otveti-na-voprosi-pedagogicheskih-rabotnikov-po-kompyuternomu-testirovaniyu.html