- •Московская государственная академия приборостроения и информатики
- •Введение. Понятие о микропроцессорах
- •История появления микропроцессоров
- •Терминология курса
- •Классификация и основные параметры мп
- •1. Обзор современных оэвм
- •1.1. Микроконтроллеры фирмы motorolla
- •1.1.1. Семейство нс05
- •1.1.2. Семейство нс08
- •1.1.3. Семейство нс11
- •1.1.5. Номенклатура и области применения микроконтроллеров семейства 68нс16
- •1.1.6. Номенклатура и области применения микроконтроллеров семейства 68300
- •1.2. Производители микроконтроллеров семейства mcs51
- •1.3.1. Отличительные особенности
- •1.4. Высокопроизводительные 8-разрадные risc контроллеры семейства at90s
- •1.4.1. Вычислительные особенности
- •1.5. Программируемые контроллеры фирмы Dallas Semiconductor
- •1.5.1. Микроконтроллеры с динамической организацией (Soft Мicго)
- •1.5.2. Обеспечение высокой производительности в скоростных микроконтроллерах.
- •1.5.3. Организация памяти скоростных контроллеров.
- •1.5.4. Возможности скоростных контроллеров.
- •1.6. Однокристальные микроконтроллеры серии pic
- •1.6.1. Risc микроконтроллеры типа pic16c5x
- •1.6.1.1. Обзор характеристик
- •Периферия и Ввод/Вывод
- •1.6.1.2. Структура Кристаллов Pic16c5x
- •1.6.1.3. Таймер/счетчик.
- •1.6.1.4.Регистр статуса
- •1.6.1.5. Регистры ввода/вывода. ( Порты )
- •1.6.1.6. Организация встроенной памяти
- •1.6.1.7. Стек
- •1.6.1.8. Организация внутреннего озу
- •1.6.1.9. Система команд
- •1.6.1.10. Условия сброса
- •1.6.1.11. Watchdog таймер
- •2.2. Принципы управления операциями
- •2.3. Архитектура микропроцессоров
- •2.4. Микропроцессор кр580ик80а
- •2.4.1. Принцип работы мп
- •2.4.2. Организация стека в мпс
- •2.4.3. Организация прерываний
- •2.4.4. Организация пдп
- •2.4.5. Форматы данных и команд
- •2.5. Форматы команд и способы адресации
- •2.5. Оэвм семейства mcs-51
- •2.5.1. Организация памяти
- •2.5.2. Организация ввода-вывода
- •2.5.3. Синхронизация оэвм
- •1.5.4. Блок таймеров/счетчиков
- •2.5.5.Блок последовательного интерфейса и прерываний (пип)
- •2.5.6. Регистр состояния (psw)
- •2.6. Система команд микропроцессора кр580ик80а
- •2.7.Система команд оэвм серии mcs-51
- •3. Запоминающие устройства и их основные характеристики
- •3.1. Оперативные запоминающие устройства
- •3.2. Постоянные запоминающие устройства
- •4. Средства связи мпс с объектами
- •4.1. Общие положения
- •4.1. Аналого-цифровые преобразователи
- •3.2. Цифро-аналоговые преобразователи
- •3.3. Преобразователи уровня и другие средства связи
- •4. Применение микропроцессоров и микропроцессорных систем
- •4.1. Особенности создания рэс на мп
- •4.2. Применение мп в измерительных приборах
- •4.3. Применение мп в промышленности. Связи, в быту
- •4.4. Система сбора аналоговой информации
- •5. Перспективы развития микропроцессорных систем
- •5.1. Совершенствование аппаратных средств мпс
- •5.1.1. Развитие структуры и характеристик мп.
- •5.1.2. Совершенствование схем памяти
- •5.1.3. Развитие внешних устройств мпс.
- •5.2. Совершенствование программного обеспечения
- •Литература
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Содержание
- •1. Обзор современных оэвм 7
- •2. Архитектура мп и микро-эвм 35
1.6.1.1. Обзор характеристик
- только 33 простые команды;
- все команды выполняются за один цикл(200ns), кроме команд перехода цикла;
- рабочая частота 0 Гц ... 20 МГц(200 нс цикл команды);
- 12-битовые команды;
- 8-битовые данные;
- 512 ... 2К х 12 программной памяти на кристалле EPROM;
- 25 ... 72 х 8 регистров общего использования;
- 7 специальных аппаратных регистров SFR;
- двухуровневый аппаратный стек;
- прямая, косвенная и относительная адресация данных и команд;
Периферия и Ввод/Вывод
- 12 ... 20 линий ввода-вывода с индивидуальной настройкой;
- 8 - битный таймер/счетчик RTCC с 8-битным программируемым предварительным делителем;
- автоматический сброс при включении;
- таймер запуска генератора;
- Watchdog таймер WDT с собственным встроенным генератором, обеспечивающим повышенную надежность;
- EPROM бит секретности для защиты кода;
- экономичный режим SLEEP;
- программируемые EPROM биты для установки режима возбуждения встроенного генератора;
- RC генератор - RC
- обычный кварцевый резонатор - XT
- высокочастотный кварцевый резонатор - HS
- экономичный низкочастотный кристалл - LP
КМОП технология:
- экономичная высокоскоростная КМОП EPROM технология;
- статический принцип в архитектуре;
- широкий диапазон напряжений питания:
- коммерческий: 2.5 ... 6.25 В
- промышленный: 2.5 ... 6.25 В
- автомобильный: 2.5 ... 6.0 В
- низкое потребление 20 mA типично для 6В, 20МГц, 2 мА типично для 5В, 4МГц 15 мкА типично для 3В, 32КГц.
1.6.1.2. Структура Кристаллов Pic16c5x
Архитектура основана на концепции раздельных шин и областей памяти для данных и команд (Гарвардская архитектура). Шина данных и память данных (ОЗУ) - имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память (ПЗУ) имеют ширину 12 бит. Такая концепция обеспечивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов выполнения.
8 - битовая шина данных соединяет два основных функциональных элемента вместе: набор регистров, который может быть длиной до 80 адресуемых 8-битовых регистров (включая порты) и 8-битное арифметическо-логическое устройство. Первые 32 байта ОЗУ адресуются прямо и называются "Банк 0". Если кристалл PICа имеет увеличенную память, то она наращивается банками по 16 байт в каждом. Данные могут адресоваться прямо или косвенно через регистр выбора банка (f4). Непосредственная адресация к константам организуется при помощи специальных команд, которые загружают в рабочий регистр W данные из программной памяти.
1.6.1.3. Таймер/счетчик.
В регистр RTCC можно загрузить данные или считать из него, как из любого другого регистра. Содержимое этого регистра может быть инкрементировано фронтом внешнего сигнала, поступающим на вход RTCC кристалла, или внутренним сигналом синхронизации (CLKOUT=Fosc/4).
Структурная схема содержит элемент "MUX"- это электронный переключатель.