
- •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
Стандартные параметры интерфейсов rs-422 и rs-485
Допустимое число передатчиков / приемников |
1 / 10 |
32 / 32 |
Максимальная длина кабеля |
1200 м |
1200 м |
Максимальная скорость связи |
10 Мбит/с |
10 Мбит/с |
Лекция 7 Микропроцессорные системы управления
МПС могут управлять каким-либо прибором (например, двигателем или нагревательным элементом), устанавливающим некоторую физическую величину (позицию или температуру объекта). В отличие от простого операционного усилителя, цифровая система управления может воспроизвести на выходе более сложную функцию. МП может сформировать сигнал, являющийся не только функцией входа и выхода, но и предыдущих состояний входа и выхода, коэффициентов изменений, состояния нагрузки.
МПС управления, в отличии от аналоговой, всегда является дискретной системой. Это значит, что МП производит измерения сигнала с датчиков через определенные интервалы. Любые изменения, происходящие между интервалами измерения, теряются. Частота дискретизации должна быть достаточно высокой для гарантии того, что состояние управляемого прибора не изменится значительно за время интервала дискретизации.
На рис. 51 показана простая МПС управления. МП включает и выключает транзистор, управляющий нагревательным прибором.
Рис. 51. Микропроцессорная система управления
нагревательным прибором
Для измерения температуры применяется терморезистор. МП считывает сигнал, пропорциональный температуре, и решает включить или выключить нагревательный элемент. Величина устанавливаемой температуры подается на вход системы.
Нагревательный элемент воздействует на объект, к которому подключен датчик температуры. МП включает и выключает нагреватель, управляя, таким образом, температурой объекта.
7.1. Подключение светодиодов
Очень часто вывод данных реализуется с помощью светодиодов, который достаточно дешевы и легко подключаются к МПС. На рис. 52 показан пример включения и выключения светодиода с помощью МП. При включении светодиод работает на постоянном токе, определяемом напряжением диода.
R4
VT1
Rs Измерительный резистор
Бит порта
микропроцессора
VD2
Рис. 52. Питание светодиода постоянным током
с управлением от микропроцессора
Обычно для свечения светодиода требуется ток более 16мА, что для большинства МК находится в диапазоне допустимых значений выходных токов.
Т
Резистор с сопротивлением 220 Ом используется для ограничения тока, так как слишком большой ток может вывести из строя МК и светодиод. Некоторые МК содержат ограничители тока на выходных линиях, что устраняет потребность в ограничивающем резисторе. Но все же целесообразно, на всякий случай, включить этот резистор, чтобы гарантировать, что короткое замыкание на «землю» или напряжение питания Vcc не выведет из строя МК.