
- •Введение
- •Список сокращений
- •1. Архитектура современных микропроцессоров
- •1.1. Термины и определения
- •1.2. Микропроцессорные системы управления
- •1.3. Архитектурные особенности микропроцессоров
- •1.3.1. Гарвардская и принстонская архитектура
- •1.3.2. Архитектура системы команд (cisc и risc)
- •1.4. Корпус микропроцессоров
- •1.5. Технология изготовления кристаллов
- •1.6. Общие положения об обозначении импортных цифровых микросхем
- •1.6.1. Система обозначений микросхем производства Atmel
- •2. Структура микропроцессорной системы
- •2.1. Модуль питания
- •2.2. Модуль сброса и синхронизации
- •2.2.1. Сторожевой таймер
- •2.2.2. Тактирование системы
- •2.3. Модуль памяти
- •2.3.1. Супервизор напряжения
- •2.3.2. Память микропроцессорного устройства
- •2.4. Контроллер прерываний
- •2.5. Терминал
- •2.6. Центральный процессор
- •2.7. Суперскалярный конвейер
- •3. Программирование микропроцессорных устройств
- •3.1. Основные этапы проектирования и отладки программного обеспечения
- •3.2. Языки высокого уровня
- •3.3. Язык Ассемблера
- •3.3.1. Способы адресации на языке ассемблера
- •3.4. Алгоритм выполнения команды
- •3.5. Типы данных микропроцессора
- •4. Микропроцессоры с архитектурой х86
- •4.1. Микропроцессор Pentium
- •4.2. Микропроцессор Pentium 4
- •4.3. Микропроцессоры компании amd
- •4.4. Микропроцессор к7
- •5. Микропроцессоры с архитектурой x64
- •5.1.Микропроцессор Itanium ia-64
- •Отличия архитектур процессоров х86 и ia-64
- •5.2. Микропроцессоры семейства Hammer
- •Микропроцессоры c архитектурой power pc и arm
- •6.1. Микропроцессоры с архитектурой power
- •Процессоры arm
- •6.2. Микропроцессоры с архитектурой arm
- •4. Микроконтроллеры семейства mcs-51
- •4.1. Структура микроконтроллеров семейства mcs-51
- •4.2 Способы адресации и система команд микроконтроллеров семейства mcs-51
- •4.3. Функции выводов
- •5. Микроконтроллеры семейства Motorola
- •5.1. Общая структура микроконтроллеров семейства 68нс05/705/08
- •4.2.2. Регистровая модель микроконтроллеров семейства 68нс05/705/08
- •4.2.3. Способы адресации и система команд микроконтроллеров семейства 68нс05/705/08
- •6. Микроконтроллеры avr компании Atmel
- •5.1. Архитектура микроконтроллеров avr
- •5.2. Процессор микроконтроллера avr
- •5.3. Запоминающее устройство FlashRom
- •5.4. Периферийные устройства
- •Микроконтроллеры семейства piCmicro
- •12.1. Младшие подсемейства picMicro
- •Основные характеристики микроконтроллеров младшего подсемейства
- •12.2. Архитектура микроконтроллеров младшего подсемейства
- •Стандартный набор операций алу микроконтроллеров PlCmicro
- •12.3. Среднее подсемейство picMicro
- •12.5. Старшее подсемейство picMicro
- •12.6 Архитектура микроконтроллеров старшего подсемейства
- •Ввод-вывод данных микропроцессорной системы
- •6.1 Аналоговый ввод/вывод микропроцессорной системы
- •6.2. Таймеры микропроцессорной системы
- •6.3. Параллельный ввод-вывод данных
- •6.2.2. Асинхронный последовательный обмен
- •6.2.3 Синхронный последовательный обмен
- •6.3. Микроконтроллерная сеть
- •6.3.1 Протокол i2c
- •6.3.2. Протокол can
- •Характеристика протокола can
- •Выбор скорости передачи данных исходя из расстояния
- •6.3.3. Протокол rs-485 и rs-422
- •Стандартные параметры интерфейсов rs-422 и rs-485
- •Лекция 7 Микропроцессорные системы управления
- •7.1. Подключение светодиодов
- •7.2. Подключение 7-сегментных светодиодных индикаторов
- •7.3. Ввод с матричной клавиатуры
- •7.4. Управление жидкокристаллическим индикатором
- •7.5. Управление соленоидом и реле
- •7.6. Управление электродвигателем
- •6.5.1. Управление шаговым двигателем
- •7.6. Управление мощной нагрузкой
- •Лекция 8 Цифровая обработка сигналов
- •8.1. Типовые задачи решаемые цос
- •8.2. Способы реализации алгоритмов цос
- •8.3. Структура процессора цифровой обработки сигналов
- •8.4. Пцос с фиксированной и плавающей точкой
- •8.5. Гибридные процессоры
- •Библиографический список
- •Фирмы-производители 8-, 16- и 32-разрядных микроконтроллеров
- •Высокопроизводительные 8-разрядные risc микроконтроллеры семейства avr
- •1.6.2. Система обозначений микросхем производства
- •1.6.3. Система обозначений микросхем производства Motorola
- •1.6.4. Система обозначений микросхем производства
12.5. Старшее подсемейство picMicro
Старшие модели микроконтроллеров PICMicro используют 16-битные команды и могут адресовать 64 Кбайта памяти. Так как каждое слово содержит 16 бит, го старшие модели серии 17Схх могут фактически адресовать по 128 Кбайт памяти программ и памяти данных.
Для обеспечения чтения/записи памяти программ в серии 17Схх используется модифицированное ядро центрального процессора. Это ядро позволяет различным командам обращаться ко всем регистрам процессора (в младших и средних моделях нельзя использовать любой регистр в качестве аккумулятора, что возможно в серии 17Схх). Это повышает гибкость микроконтроллера и позволяет использовать команды в широком спектре приложений. В то время как в микроконтроллерах среднего уровня используется только один вектор прерывания, в старших моделях PICMicro имеется несколько векторов прерываний.
Старшие модели PICMicro разрабатывались, в основном, для взаимодействия с другими цифровыми устройствами, По этой причине в микроконтроллерах серии 17С4х нет АЦП и устройств, обеспечивающих непосредственное подключение датчиков, которые имеются в моделях среднего уровня.
Обозначение |
Характеристики |
PIC 16F87X |
Среднее подсемейство. Корпуса с 28/40 выводами, 14-разрядное процессорное ядро, 10-разрядный АЦП (5-8_каналов), два таймера (TMR1 и TMR2), варианты с интерфейсами USART, I2C, SPI и PSP |
PIC 16С92х |
Среднее подсемейство. Корпуса с 64 выводами, 14-разрядное процессорное ядро. Варианты с 8-разрядным АЦП, TMR1 и TMR2, ЖКИ контроллером |
PIC 17С4х |
Старшее подсемейство. Корпуса с 40 выводами, 16-разрядное процессорное ядро, аппаратный умножитель, USART |
PIC 17С5х |
Старшее подсемейство. Корпус с 68 выводами, 16-разрядное процессорное ядро, аппаратный умножитель, 10-разрядный АЦП, варианты с интерфейсами USART и I2C |
PIC17C6X |
Старшее подсемейство. Корпус с 84 выводами, 16-разрядное процессорное ядро, аппаратный умножитель, 12-разрядный АЦП, USART, I2C и SPI |
PIC 18Сххх |
Старшее подсемейство. Корпуса с 28/40 выводами, 16-разрядное усовершенствованное процессорное ядро, 10-разрядный АЦП, варианты с интерфейсами USART, I2C и SPI |
12.6 Архитектура микроконтроллеров старшего подсемейства
Это подсемейство имеет целый ряд особенностей по сравнению с другими подсемействами PIC-микроконтроллеров, в частности:
- возможность работы с внешним запоминающим устройством (внешней памятью);
- использование до семи портов ввода/вывода данных;
- встроенный блок умножения 8-разрядных чисел;
- большая оперативная память, которая содержит до 902 регистров, соответствующих 16 различным банкам;
- большой объем программной памяти (до 64 Кб);
- возможность записи в программное запоминающее устройство и считывания из него;
- наличие нескольких векторов прерывания.
Структурная схема процессора, который применяется в микроконтроллерах старшего семейства, показана на рис. 42.
Существенные отличия архитектуры этого процессора от процессоров, используемых в микроконтроллерах младшего и среднего подсемейств, состоят в следующем:
- обращения к регистру-аккумулятору WREG (иначе-рабочему регистру) может осуществляться через адресное пространство регистров;
- функции регистров STATUS и OPTION распределяются между несколькими регистрами;
- счетчик программ здесь функционирует несколько иначе, чем в других вышеупомянутых архитектурах;
- доступ, к регистрам может обеспечиваться и без обращения к регистру WREG.
Рис. 42 Архитектура процессора старшего подсемейства
В микроконтроллерах PIC серии 18Сх порт D может работать в режиме управляемого параллельного порта PSP (Parallel Slave Port). Это означает, что он действует как регистр, который может быть подключен к шине другого микроконтроллера, обмениваясь с ним данными. В режиме PSP, как и в случае обмена данными с любым периферийным устройством, используются сигналы RD (чтение), WR (запись) и CS (выбор кристалла) – разряды 0-2 порта Е (рис. 43).
Рис. 43. Пример подключения внешнего микроконтроллера PIC в режиме PSP