
- •Основные понятия и определения микропроцессорной техники: микропроцессор, микропроцессорная система, микроконтроллер. Принципы построения микропроцессорных систем.
- •Архитектура микропроцессора: архитектура со сложной системой команд (cisc-процессоры), архитектура с упрощенной системой команд (risc-процессоры). Принстонская и гарвардская архитектуры.
- •3. Структура микропроцессорной системы и основные режимы ее работы – выполнение основной программы, обслуживание прерываний, прямой доступ к памяти.
- •4. Модуль процессора микропроцессорной системы. Состав модуля – операционный блок, блок управления, интерфейсный блок. Выполняемые функции.
- •5. Модуль памяти мпс. Выполняемые функции. Основные характеристики. Типы микросхем, применяемых для построения постоянной и оперативной памяти микропроцессорных систем.
- •6. Реализация обмена данными между внешними устройствами и микропроцессорной системой (мпс). Модуль ввода/вывода мпс, выполняемые функции, функциональная схема устройства ввода/вывода.
- •7. Понятие о системе команд микропроцессоров. Основные группы команд. Способы адресации операндов в микропроцессорах.
- •Форматы команд
- •Способы адресации операндов и команд
- •Адресация операндов
- •Адресация команд
- •Группы команд микропроцессора
- •8. Классификация и структура микроконтроллеров (мк). Процессорное ядро мк, его основные характеристики.
- •9. Типы памяти микроконтроллеров: память программ, память данных, регистры, внешняя память.
- •Память программ
- •Память данных
- •Регистры мк
- •Внешняя память
- •10. Порты ввода/вывода: назначение, основные типы. Таймеры микроконтроллеров: назначение, внутренняя структура.
- •Таймеры микроконтроллеров
- •12. Интерфейсы микропроцессорных систем, классификация и принципы построения
- •14. Последовательные асинхронные интерфейсы: rs-232, rs-422, rs-485, ирпс (интерфейс радиальный последовательный). Назначение, форматы передачи данных, основные технические характеристики.
- •15. Последовательные синхронные интерфейсы: spi (Synhronous Peripheral Interface), i2c (Inter Integrated Circuit). Назначение, форматы передачи данных, основные технические характеристики.
- •Интерфейсная шина i2c
- •16. Однокристальные микроконтроллеры семейства mcs-51: состав и общая характеристика. Структурная организация: регистры, память данных и программ.
- •17. Однокристальные микроконтроллеры семейства mcs-51: порты ввода/вывода, таймеры/счетчики, последовательный порт, система прерываний. Назначение, основные особенности.
- •18. Работа микроконтроллеров семейства mcs-51 в автономном режиме, способы подключения внешней памяти программ и данных.
- •21. Микроконтроллеры подсемейства pic18: общая характеристика, особенности архитектуры и системы команд.
- •Организация памяти
- •Система прерывания
- •Порты ввода/вывода
- •Генератор тактовых импульсов
- •Система команд pic18
- •Основные этапы разработки микроконтроллерных систем
- •Разработка и автономная отладка аппаратных средств мкс
- •Разработка и отладка программного обеспечения
- •23. Язык Ассемблер для микроконтроллеров семейства mcs-51: назначение, структура полей предложений на языке Ассемблер, директивы Ассемблера.
- •Поля предложения на языке Ассемблер
- •Примеры
- •Директивы Ассемблера
- •Метка Операция Операнды Комментарий
- •Метка Операция Операнды Комментарий
- •Опрос двоичного датчика
- •Ожидание события
- •Формирование временной задержки
- •Формирование управляющих сигналов из мк
- •Защита от дребезга контактов
- •25. Методы ввода информации с клавиатуры для микроконтроллеров семейства mcs-51: виды клавиатур, схема подключения контактов клавиатур к микроконтроллеру, методы опроса клавиатуры.
- •Описание микроконтроллерного устройства
- •Создание исходного файла базовой программы
- •Включение и выключение светодиода. Чтобы подать логическую единицу на вывод rb0 (для включения светодиода) необходимо в нулевой бит регистра portb записать 1:
- •Опрос переключателя. Ниже приведен текст программы, которая по нажатию клавиши sa1 включает светодиод vd1, а при ее отпускании светодиод гаснет.
- •Представление информации в языке Си
- •Операции и выражения в Си
- •Операторы управления вычислительным процессом
- •Функции
Опрос двоичного датчика
На рис. 24.1,а приведена схема подключения контакта К двоичного датчика к порту P1 микроконтроллера. Если контакт разомкнут, то на линии порта P1.0 присутствует сигнал логической единицы (P1.0 = 1), если контакт замкнут, то P1.0 = 0. Необходимо в некоторой части управляющей программы опросить значение сигнала на линии порта P1.0 и в зависимости от его значения передать управление фрагменту программы с меткой L1 (если P1.0 = 1) или по адресу, отмеченному меткой L2 (при P1.0 = 0).
На рис. 24.1,б приведена БСА программы, реализующей процедуру опроса двоичного датчика. Программа имеет символическое имя INPKEY (ввод ключа), которое используется в качестве метки начальной команды этой программы. Текст программы
INPKEY: JB P1.0, L1 ; Переход на метку L1, если P1.0 = 1,
; иначе выполнение очередной команды
L2: …………….. ; Начало фрагмента 2
…………….
L1: …………….. ; Начало фрагмента 1
Рис. 24.1. Схема (а) и алгоритм (б) опроса двоичного датчика
Ожидание события
Пусть требуется по ходу выполнения управляющей программы приостановить продвижение по программе до тех пор, пока в результате процессов, происходящих в объекте управления, не сработает контакт некоторого двоичного датчика. Типовая процедура ожидания события (WAIT) состоит из следующих действий ввода сигнала от датчика, анализа значения сигнала и передачи управления в зависимости от состояния датчика.
На рис. 24.2.а приведена схема подключения контакта К датчика к линии 1 порта P1, а на рис. 24.2,б – БСА программы. Программа имеет символическое имя WAIT_0 (ожидание 0-го уровня входного сигнала) и может быть использована основной управляющей программой МК многократно по команде CALL WAIT_0. Из БСА видно, что программа должна постоянно опрашивать значение сигнала на линии P1.1 до тех пор, пока оно не станет равным нулю (контакт датчика события замкнется), и в этом случае продолжить выполнение основной управляющей программы. Если переход к циклу ожидания события из основной программы осуществляется по команде CALL WAIT_0, то возврат в нее из процедуры WAIT_0 должен выполняться по команде RET.
Рис. 24.2. Схема (а) и алгоритм (б) ожидания замыкания контакта
Текст программы ожидания замыкания контакта (ожидание низкого уровня, логического нуля)
WAIT_0: JB P1.1, WAIT_0 ; Ожидание замыкания контакта
EXIT: …. (RET) ……. ; Выход из процедуры (возврат)
Другим частным случаем типовой процедуры ожидания события является ожидание размыкания контакта. На рис. 24.3, а приведена схема подключения нормально-замкнутого контакта К, а на рис. 24.3, б – БСА программы с символическим именем WAIT_1 (ожидание высокого уровня, логической единицы).
Рис. 24.3. Схема (а) и алгоритм (б) ожидания размыкания контакта
Текст программы
WAIT_1: JNB P1.2, WAIT_1 ; Цикл ожидания, если P1.2 = 0
EXIT: …..(RET) ……. ; Выход из процедуры