Самостійна робота № 30 Архітектура Мікроконтролера pic

Загалом, всі мікроконтролери побудовані за однією схемою. Система управління, що складається з лічильника команд і схеми декодування, виконує зчитування і декодування команд з пам'яті програм, а операційний пристрій відповідає за виконання арифметичних і логічних операцій; інтерфейс вводу / виводу дозволяє обмінюватися даними з периферійними пристроями, і, нарешті, необхідно мати пристрій, що запам'ятовує для зберігання програм і даних (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Узагальнена структура мікроконтролера

Пам'ять даних

Пам'ять даних призначена для запису / читання даних, використовуваних програмами. Є енергозалежною, тобто, при відключенні живлення мікроконтролера всі збережені в ній дані, будуть втрачені. У мікроконтролерах AVR пам'ять даних має більш розвинену структуру в порівнянні з мікроконтролера PIC, що показано на рис. 2.1.

Тут і далі шістнадцяткові числа будуть представлені у формі, прийнятої в мові С: з префіксом 0х.

Рис. 2.1. Структура пам'яті даних в мікроконтролерах AVR і PIC

Область статичної пам'яті SRAM (Static Random Access Memory) позначена на рис. 2.1 пунктиром, оскільки використовується не всіма мікроконтролера AVR (це відноситься як до внутрішньої, так і до зовнішньої SRAM). Її початкова адреса - 0x060, а верхній адресу - різний в різних пристроях.

У деяких мікроконтролерах AVR можна збільшувати простір пам'яті SRAM допомогою підключення зовнішніх блоків пам'яті аж до 64 Кбайт, однак для цього доводиться пожертвувати портами А і С, які в цьому випадку застосовуються для передачі даних і адрес.

Регістри загального призначення

Область регістрів загального призначення (робочих регістрів) призначена для тимчасового зберігання змінних і покажчиків, використовуваних процесором для виконання програм. У мікроконтролерах AVR вона складається з 32 восьмирозрядних регістрів (діапазон адрес 0x000 - 0x01F). У мікроконтролерах PIC регістри загального призначення також восьмирозрядних, проте їх кількість та діапазон адрес залежать від конкретного типу пристрою.

У програмах, написаних на мові С, безпосереднє звернення до регістрів загального призначення звичайно не потрібно, якщо тільки не використовуються фрагменти на мові асемблера.

Регістри спеціальних функцій мікроконтролерів PIC

Регістри спеціальних функцій використовуються в мікроконтролерах PIC для управління різними операціями. Як і у випадку з регістрами загального призначення, їх кількість і адресація відрізняються від пристрою до пристрою. У програмах, написаних на мові С, безпосереднє звернення до регістрів спеціальних функцій звичайно не потрібно, якщо тільки не використовуються фрагменти на мові асемблера.

Область вводу / виводу мікроконтролерів AVR

Область вводу / виводу мікроконтролерів AVR містить 64 регістра, використовуваних для керування або зберігання даних периферійних пристроїв. До кожного з цих регістрів можна звертатися за адресою вводу / виводу (починаючи з 0x000) або за адресою SRAM (у цьому випадку до адреси введення / висновку слід додати 0x020). У програмах на мові С зазвичай використовуються умовні імена регістрів вводу / виводу, а адреси мають значення тільки для програм на мові асемблера.

Імена, адреси введення / виводу і SRAM, а також короткий опис регістрів з області вводу / виводу мікроконтролерів AVR представлені в табл. 2.1. При цьому слід зазначити, що в різних моделях мікроконтролерів деякі з перерахованих регістрів не використовуються, а адреси, не вказані в табл. 2.1, зарезервовані компанією Atmel для використання в майбутньому.