22. Микроконтроллеры mсs 251, 151.
Микроконтроллера mcs51 хорошие и дешевые. Но большой недостаток – 8-разр шина данных. Поэтому выпустили i251, который такой же, как современные 51, но с 16разрядной шиной данных.
Встал вопрос, как добавить 16-разр команды и при этом обеспечить совместимость с 8-разр. Из всей кучи 2^8 команд свободной (свободный машинный код) оказалась только одна - A5h. Префикс А5h означает, что используется 16разрядная команда . Возможны два режима: binary mode - оригинальная система команд - 8-разрядная. 16-разрядные команды идут с помощью префикса A5 Source mode - все ровно наоборот, основная система команд 16-разр, а 8-разр идут после префикса A5. Микроконтроллер 151 - он как 251, с тем отличием, что бит, отвечающий за выбор режима, пережигался на заводе - и микроконтроллер соответственно работал только в binary mode
23. События. Примеры захвата событий.. Назначение и состав массива программируемых счетчиков (pca). Режимы работы общего таймера/счетчика Структурная схема общего таймера/счетчика рса
Событие – перепад с 1 на 0, с 0 на 1. М.потребоваться для измерения времени действия сигнала, периода и т.д.
Для захвата событий можно использовать таймер 2 или PCA.
Массив программируемых счетчиков – Program Counter Array – PCA.
измерение длительности импульсов
измерение периода импульсов
измерение скважности Q.
измерение фазового сдвига.
Структурная
схема РСА.
Каждый модуль м.работать в одном из режимов:
захват событий
использование модуля, как программируемого таймера
использование модуля, как скоростного вывода
использование модуля, как генератора ШИМ
Модуль 4 может использоваться как сторожевой таймер. Модулей м. быть меньше
Таймер/счетчик РСА.
Состоит из:
1.Мультиплексора
2.Регистров СH и CL – идут к модулям
3.Регистр CF (переполн)
На вход м.подаваться 1.F/12 (счет маш циклы)
2.F/4
3.Инф-я сP1.2 – реж сч-ка
4.Информация с регистра переполнения таймера 0 – счет переполнения – может пригодиться для увеличения разрядности счета
Управляется сигналами: CPS.0, CPS.1, SLEEP и CR
CPS0 и CPS1 отвечают за управление MUX. Формируются программно.
CR аналогичен биту в регистре TCON для обычных таймеров. Он отвечает за разрешение счета SLEEP переводит таймер в спящий режим
24. Структурные схемы модулей рса в режимах захвата, программируемого таймера, скоростного ввода вывода, генератора шим.
Событие – перепад с 1 на 0, с 0 на 1. М.потребоваться для измерения времени действия сигнала, периода и т.д.
Для захвата событий можно использовать таймер 2 или PCA.
Массив программируемых счетчиков – Program Counter Array – PCA.
измерение длительности импульсов
измерение периода импульсов
измерение скважности Q.
измерение фазового сдвига.
Структурная схема РСА.
Режимы работы модулей:
Режим захвата (для модулей).
Захват положит и отриц событий. При захвате события инф из CH и CL общего т/сч переписывается в CCAPnH и CCAPnL.
n – номер модуля
Разрешение захвата положит и отриц событий происходит с пом сигнала CAPPn и CAPNn.
Момент захвата - CCF
Разрешение прерываний от переполнения – сигнал ECСP
В регистрах CCAP хранится не время, а содержимое регистров таймера, считаем число тактов между захватами – с пом. частоты можем считать время: (N2-N1)/f
Режим таймера/счетчика.
С
чет
осуществляется с помощью общего таймера
счетчика. Информация, докуда считать,
хранится в CCAP.
Значение CH и CL с пом COMP сравнивается с содержимым регистров захвата. Как только сравнялись - вырабатывается переполнение, которое обрабатывается в зависимости от режима. СЕn – сигнал на вывод порта Р1. CCF – сигнал переполнения, м.б. прерывание
Режим скоростного ввода/вывода.
HSO – high speed out. Похож на режим таймера/счетчика
К
огда
CL,
CH
досчитает до CCAP,
то на выходе переключится уровень и
формируется прерывание.
Режим сторожевого таймера.
В
режиме сторожевого таймера при управляющем
сигнале WDTE вырабатывается сигнал RESET.
3 способа предотвратить сброс:
1. Периодически изменять значения в регистрах ССАР модуля так, чтобы оно никогда не совпадало со значением таймера.
2. Периодически изменять содержимое основного таймера СН, СL.
3. Управлять битом WDTE (программно).
Р
ежим
широтно – импульсного модулятора.
При переходе в основном таймере от FF к 00 содержимое CCAPH переписывается в CCAPL и устанавливается низкий уровень на выводе. К ССАРL нет прямого доступа. Когда CL досчитает до CCAPL, то на выходе меняется уровень, но счетчик продолжает считать то FF.
Чтобы сделать цап – добавляем RC – интегрирующее звено. Напряжение на выходе пропорционально длительности импульса. (высота)
25. Микроконтроллеры с RISC архитектурой (семейство PIC). Режимы тактового генератора. Способы формирования сигнала СБРОС. Организация памяти. Организация порта ввода вывода. Обработка прерываний. Обзор системы команд. Пример программы с использованием команд микроконтроллера PIC.
Сейчас широко распространены 2 типа микроконтроллеров (МКр):
PIC-MICROCHIP
AVR-ATMEL
Они выполняют команду за 1 такт (очень быстрые). Сейчас MICROCHIP выпускает МКр с 8-10 выводами.
Первые МКр выпускались с ПЗУ с однократным программированием, но потом с ультрафиолетовым стиранием.
PIC 16C 5X - 12р. команды (самые простые), PIC 16C 6X/7X/8X - 14р. команды (расширенное семейство), PIC 17C XX - 16р. команды (высокопроизводительные МКр). У всех ШД 8р. Внутри - все как у MCS 51 (I2C, АЦП….).