5.1. Общая структура микроконтроллеров семейства 68нс05/705/08
Семейства МК 68НСхх имеют архитектуру фон-Неймана, а их ядром является CISC-процессор. Имея Принстонскую архитектуру, 68НСхх могут выполнять некоторые приложения более эффективно, чем другие МК. Общая структура МК данного семейства показана на рис. 32.
В состав МК входит процессор CPU05 и ряд периферийных модулей. МК содержат внутреннюю память программ (ПЗУ или ППЗУ) емкостью до 32 Кбайт, ОЗУ данных емкостью от 32 до 920 байт. В ряде моделей имеется также электрически стираемое ППЗУ (ЭСППЗУ) емкостью до 920 байт. Большинство МК семейства работает при напряжении питания Vсс=3,3 или 5,0 В.
Набор блоков, входящих в состав МК этого семейства, содержит следующие основные устройства.
Рис. 32. Общая структура микроконтроллеров семейства 68НС05/705/08
Блок конфигурации содержит специальные регистры, содержимое которых определяет режим работы устройств, входящих в состав МК. Регистры конфигурации в МК подсемейства 68НС05 являются ячейками масочно-программируемого ПЗУ, а в подсемействе 68НС705 - ячейками ЭППЗУ. Их содержимое устанавливается в процессе программирования ПЗУ или ЭСППЗУ и при дальнейшей работе МК может только считываться.
Блок контроля функционирования обеспечивает контроль выполнения программы с помощью сторожевого таймера. Кроме того, в некоторых моделях реализуется контроль частоты генерируемых тактовых сигналов.
Порты ввода-вывода. МК данного семейства содержат от двух до четырех 8-разрядных параллельных портов, в некоторых из которых используется только часть выводов.
Для последовательного обмена чаще всего используются связной порт SCI (Scalable Coherent Interface) и периферийный последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса SPI (Serial Peripheral Interface). Порт SCI обеспечивает асинхронный обмен данными с помощью интерфейса RS-232 со скоростью до 125 кбод. Некоторые модели содержат специальный последовательный интерфейс межсхемного обмена I2C (Inter-Integrated Circuit).
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В состав ряда моделей входит 8-разрядный АЦП. В МК серий JJ, JP используются 12-разрядные АЦП. Число аналоговых входов (каналов), на которые поступает преобразуемый потенциал, составляет в различных моделях 2, 4, 6 или 8.
Таймеры. В большинстве моделей используется 16-разрядный таймер, который имеет один или два входа сигналов захвата IC (Input Capture) и выходов сигналов совпадения ОС (Output Compare). В ряде моделей используется 15-разрядный таймер MFT, который реализует только интервальные прерывания. Некоторые модели имеют дополнительный 8-разрядный таймер-счетчик, который может служить в качестве счетчика внешних событий.
Широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Этот модуль представляет собой программируемый делитель тактовой частоты, который формирует импульсы заданной частоты и скважности. Число возможных значений скважности определяется разрядностью ШИМ. В МК данного семейства используются 6- или 8-разрядные ШИМ, которые обеспечивают соответственно 63 или 255 значений скважности.