
- •1. Общие положения
- •Характеристики универсальных микропроцессоров:
- •Организация внутренней памяти данных (озу) Преимущества разделения на банки:
- •Память программ
- •3. Аппаратные и программные средства микроконтроллера для обработки битовой информации
- •Сброс флагов запросов прерывания
- •5. Блок таймеров/счетчиков: назначение, структура, режимы работы, применение.
- •Режимы работы таймер/счетчик
- •6. Организация последовательного ввода/вывода в микроконтроллере.
- •7.Включение микроконтроллера в систему управления.
- •0, 1
- •3. Универсальные микропроцессоры
- •Основные функциональные регистры
- •Основные функциональные регистры -Сегментные регистры
- •Типы логического адресного пространства
- •Формирование линейного адреса
- •Формат селектора
- •Формат дескриптора
- •Обращение к глобальной таблице дескрипторов
- •Обращение к локальной таблице дескрипторов
- •Двухэтапное преобразование
- •Формат элемента ктс (таблицы страниц)
- •Структура tlb
- •Механизм замещения строк (lru)
- •Средства защиты должны предотвращать:
- •Обращение к более привилегированным программам через шлюз вызова
- •Структура дескриптора шлюза вызова
- •Для аппаратной поддержки многозадачности используется:
- •Содержимое tss:
- •Дополнительная часть tss:
- •Структура команды межсегментной передачи управления
- •Структура байта доступа в дескрипторе tss
- •Типы кэш памяти
- •Пример:
- •Порядок обработки прерываний
- •Рефлекторные действия процессора
- •Пример (для рефлекторного мк):
- •Типы прерываний
- •Определение адреса обработчика прерываний
- •Шлюзы ловушки и прерывания
- •Шлюз задачи
- •Регистр типов
- •Пример:
- •Время выполнения n-команд
- •Конфликты:
- •Структурные конфликты
- •Причины:
- •Пути решения для Запоминающих Устройств (зу):
- •Традиционные методы
- •Ограничения:
- •Ограничения:
- •Современные направления
- •Достоинства данного подхода:
- •Недостатки:
- •4. Структура и особенности функционирования современных микропроцессоров
Режимы работы таймер/счетчик
Режимы 00, 01, 10 идентичны для T/C0,T/C1
TH1
(7...0)
Управление
Внешняя
синхронизация
fBQ
TL1
(4...0)
C/T1=0
Счетный вход
T1
:12
TF1
TR1
C/T1=1
GATE1
1
1
INT1
Рисунок 1 – нулевой режим работы таймера/счетчика
Режим работы 00(для совместимости с пред версиями)
13-ти разрядный счетчик, на основе Рг TH и 5-ти младших разрядов TL
Внутренняя частота
внешней частоты = 1МГц, т.е.T=1мкс.
Внешние сигналы,
поступающие по T0 должны
иметь частоту как минимум вдвое меньше,
чем частота цикла ().
Режим работы 01
Этот режим аналогичен режиму 00, но счетчик 16-ти разрядный.
Временной интервал = 65536мкс=1/16 сек.
Режим 00, введён для совместимости с более ранними моделями МК (МК-48)
Режим работы 10
(Счетчик
с автоперезагрузкой – сохранение
базового значения)
Счетчик организуется на Рг = TL. После его переполнения в него автоматически перезаписывается Рг = TH
Режим работы 11
T/C1 – остановлен и сохраняет свое значение (TR=1 или в режим 11)
T/C0 – два независимых устройства на основе TH0, TL0.
Устройство на основе TL0может работать как ТАЙМЕР или СЧЕТЧИК используя все биты управления Т/С0 и установив флагTF0=1;
Устройство на основе TH0может работать только в режиме ТАЙМЕР, для его включения используем бит TR1, при переполнении устанавливается бит TF1=1.
Управление
TH0
TL0
TF0
TF1
TR1
Рис. 8. Логика
работы таймера /счетчика 0 в режиме 3
TR0
C/T0=1
C/T0=0
INT0
GATE0
Счетный вход
T0
Внешняя
синхронизация
fBQ
:12
1
1
6. Организация последовательного ввода/вывода в микроконтроллере.
Микроконтроллеры семейства МК‑51 для этих целей имеют один последовательный порт и четыре параллельных 8-разрядных порта P0…P3
Блок последовательного интерфейса предназначен для обмена данными между микроконтроллером и внешними устройствами в последовательном коде посредством линий P3.0 и P3.1 порта P3, которые имеют специальные обозначения RxDиTxDсоответственно.
Управление последовательным портом - SCON
Буфер последовательного порта – SBUF
Регистр IE – р-р разрешения прерывания
EA |
IE.7 |
Запрет прерывания от всех источников |
ES |
IE.4 |
Запрет прерывания от последовательного порта |
Регистр IP – р-р приоритетов
PS |
IP.4 |
Приоритет прерывания от последовательного порта |
Регистр SCON – р-р последовательного порта
SM0 SM1 |
7 6 |
Биты определениярежима работы |
SM2 |
5 |
Бит разрешения многопроцессорной работы |
REN |
4 |
Бит разрешения приема последовательных данных |
TB8 |
3 |
9-й бит передаваемых данных в режимах 2 и 3 |
RB8 |
2 |
9-й бит принимаемых данных в режимах 2 и 3 |
TI |
1 |
Флаг прерывания передатчика |
RI |
0 |
Флаг прерывания приемника |
Управление работойпоследовательного порта осуществляется программированием регистраSCON.
Управление режимом работы блока последовательного интерфейс:
SM0 |
SM1 |
Режим |
Функция |
Скорость передачи* |
0 |
0 |
0 |
Сдвиговый регистр |
fBQ/12 |
0 |
1 |
1 |
8-битовый универсальный приемопередатчик (УАПП) |
ftc1 |
1 |
0 |
2 |
9-битовый УАПП |
fBQ/32 или fBQ/64 |
1 |
1 |
3 |
9-битовый УАПП |
ftc1 |
fBQ– частота тактирования кристалла;
ftc1 – частота на выходе таймера/счетчика 1.
Бит разрешения многопроцессорной работы управляет установкой флага прерывания приемника RI.
При SM2=1 битRIне активизируется, если в режимах 2 и 3 9-й принимаемый бит данных равен "0" или в режиме 1 не принят стоп-бит, равный "1".
В режиме 0 SM2должен быть равен "0".
Работа блока последовательного интерфейса в различных режимах осуществляется следующим образом.
Режим 0 Информация передается и принимается через входRxD(P3.0). Через выход передатчикаTxD(P3.1) выдаются синхроимпульсы, стробирующие принимаемые или выдаваемые биты. Формат посылки – 8 бит. Частота приема и передачи -fBQ/12, то есть частота тактирования равна частоте машинного цикла микроконтроллера.
Режим 1 Информация передается через выходTxD, а принимается через входRxD. Формат посылки – 10 бит (стартовый “0”, 8 информационных и стоповый - “1”). Частота приема и передачи задается программированием таймера/счетчика 1 (T/C1).
Режим 2 Информация передается через выходTxD, а принимается через входRxD. Формат посылки - 11 бит (стартовый “0”, 8 информационных, программируемый 9-й бит и стоповый – “1”). 9-й бит используется по усмотрению программиста, например, как бит контроля информации по четности. Частота приема и передачи задается программно и может быть равнаfBQ/32 илиfBQ/64.
Режим 3 Аналогичен режиму 2, за исключением того, что частота приема/передачи программируется таймером/счетчиком 1.