3. Структурная схема микро-эвм семейства mcs51 (к1816ве51). Узел внутренней памяти. Состав регистров специального назначения.
4. Организация адресного пространства микро-эвм семейства mcs51.
Структурная схема ОМЭВМ условно м.б. разделена на 4 узла:
операционный узел;
узел внутренней памяти;
узел управления и синхронизации;
узел сопряжения с внешними устройствами, к которому относятся порты ввода/вывода.
Узел внутренней памяти
В узел внутренней памяти входят внутренняя память программ, внутренняя память данных и 20 регистров специальных функций РСФ или SFR (в базовой модификации). В РСФ входят: арифметические регистры, регистры-указатели, регистры управления для организации прерываний, таймеры/счетчики и регистры управления ими, порты ввода/вывода, регистры управления последовательным вводом/выводом.
Организация адресного пространства:
Адрес в памяти программ 16-разрядный. Если ЕА=1, то внутр.память используется, ЕА=0, то только внешняя. У i8031 памяти внутренней нет, нужно только внешнюю использовать.
Программы пользователя записываются в память, обычно начиная с адреса 2Bh, т.к. начальные адреса резервируются для обработки сигнала RST и обслуживания каждого из пяти источников прерывания.
Внутренняя память данных используется для организации стека. Указатель стека SP служит для указания адреса последнего байта, записанного в стек. По умолчанию SP = 07h, но максимальное значение – 7Fh. Программное изменение содержимого SP дает возможность перемещения стека в любую область адресного пространства внутреннего ОЗУ данных.
В
диапазоне 1Fh
– 2Fh
– битовое пространство (обычные яч.
Памяти, каждый бит программирован) SETB
79h;
CLR
0Fh
Для регистров SFR, адреса которых кратны восьми (80h, 88h, 96h, …), обеспечивается прямая адресация к каждому биту данного регистра. Функционально 20 SFR м.б разделены на:
арифметические регистры:
А (ACC) – адр E0h; B – адр F0h, PSW – рег-р признаков D0h;
«*» – мл байт результата в A, старший – в B;
«/» – делимое в A, делитель – в B;
результат: частное – в A, остаток в B;
регистры-указатели:
SP – указатель стека 81h; DPH – ст байт адреса 83h; DPL – мл байт адреса 82h;
DPTR – 16-разрядный регистр (объединение DPH и DPL);
регистры управления системой прерывания:
IP – управление приоритетом B8h; IE – Inrrupt enable A8h
таймеры/счетчики и регистры управления ими:
TH0 – ст байт таймера/счетчика 0; TL0 – мл байт таймера/счетчика 0;
TH1 – ст байт таймера/счетчика 1; TL1 – мл байт таймера/счетчика 1;
TCON – регистр управления таймерами/счетчиками;
TMOD – регистр режимов таймеров/счетчиков;
порты ввода/вывода:
P0, …, P3 – порты 0, …, 3 (80h, 90h, A0h, B0h);
регистры управления последовательным вводом/выводом:
SBUF – буферный регистр приемопередатчика;
SCON – регистр управления приемопередатчиком;
PCON – регистр управления энергопотреблением.
Назначение разрядов регистра:
0– установка режима холостого хода (аналог HLT);
1 = “1” отключение внутреннего тактового генератора (содержимое памяти сохраняется) - засыпание;
2-3 – установка защиты от несанкционированного доступа; 4-6 – резерв;
7 разряд – изменение скорости последовательной передачи/приема (устанавливает коэф-т деления для двух скоростей)
Для обращения к РСФ используется только прямой способ адресации. А к расширенной части памяти данных используется только косвенный способ адресации.
Регистры спец функций, адреса который кратны 8, побитно доступны – ACC, B, PSW, IP, IE, TCON, TMOD, P0-P3, PCON,