Интерфейс прямого доступа к памяти (dma)

Интерфейс прямого доступа к памяти DMA0 работает совместно с АЦП платы (ADC0 и ADC1), позволяет записывать результаты их преобразования непосредственно в XRAM. Интерфейс DMA настраивается программно с помощью SFR-регистров. DMA может работать в двух режимах, нулевой и первый, их отличие состоит в различном подходе к повторению команд:

• в нулевом режиме (рис.3.6) инструкции DMA в блоке инструкций, загруженном из буфера команд DMA, выполняются все команды по 1 разу, после чего выполнение блока повторяется n раз (n – количество повторений). Блок инструкций ограничивается командой конца операций;

Рис.3.6. Функционирование DMA в режиме 0

• в первом режиме (рис.3.7) n раз посторяется выполнение каждой команды блока.

Рис.3.7. Функционирование DMA в режиме 1

В нашей работе будем использовать DMA в режиме 0.

Универсальный асинхронный приемопередатчик (UART)

В состав МК C8051F064 входят два УАПП – UART0 и UART1.

UART0 имеет 4 режима работы: нулевой – синхронный и первый, второй, третий – асинхронные. UART1 поддерживат только первый и третий режимы. В работе можно использовать любой режим, но наиболее предпочтительными являются режимы первй и третий – в них скорость обмена данными регилируется в широких пределах. Предположим, что мы будем использовать UART0 в первом режиме. Первый режим (рис.3.8) обеспечивает стандартный асинхронный полнодуплексный обмен данными с использованием 10 бит для передачи одного байта данных (стартовый бит, 8 бит данных, стоповый бит). Данные передаются через внешний вывод TX0 и принимаются через внешний вывод RX0.

Рис.3.8. Временная диаграмма UART0 в первом режиме

Вывод J17 на плате C8051F064EK (см.рис.3.2) – USB-разъем для передачи данных. На плате используется мост UART-USB для согласования обмена данными МК с портом USB и возможности эмуляции работы COM-порта через USB.

3.1.2.2. Внешняя память xram

Плата микроконтроллерной системы содержит внешнюю память XRAM (рис.3.9) объемом 128 Кбайт.

Рис.3.9. Принципиальная схема внешней памяти XRAM

A0…A15 – 16 адресных шин от контроллера, соответствующие 64 Кбайт памяти. Из них А0…А7 – младший байт, А8…А15 – старший. А16 – 17-ый адресный бит, отвечающий за выбор банка. Если подавать на А16 логический ноль, то использоваться будут 64 Кбайт с нулевого старшего бита. При подключении А16 к выходу микроконтроллера Р3.7 есть возможность выбирать между старшим и младшим адресным банком XRAM. Переключение происходит с помощью джампера J11. Также есть возможность отключения блока внешней памяти XRAM при подаче логической единицы на вход CS с порта микроконтроллера P4.5.

3.1.2.3. Входные усилители

На плате имеется два усилителя (рис. 3.10). На выходе каждого из них стоит фильтр. В случае подачи дифференциального (т.е разделенный на две составляющие с половинной амплитудой) сигнала по коаксиальному кабелю на вход AIN_0 подается прямой сигнал, на AIN_1 – инверсный. Их разность дает наш исходный сигнал.

Рис.3.10. Принципиальная схема входных усилителей

Преимущество такой подачи в том, что при вычитании инверсного сигнала из прямого аннулируются шумы. Есть также возможность отключить подачу сигнала по 2 проводам. Для этого необходимо отключить подачу сигнала на AIN_1 (при помощи джампера J12). В таком случае при помощи джампера J16 мы подаем на вход второго усилителя сигнал с выхода первого усилителя (т.е. такой же сигнал, что и на входе первого усилителя, только инвертированный). При постоянном токе коэффициент усиления равен 1, при переменном – 2 (за счет конденсатора в обратной цепи).