58. Архитектура risc-ядра arm7 16/32 разрядных микроконтроллеров
Эта архитектура содержит ядро с RISC процессором. Имеет 3-х ступенчатый конвейер. Конвейер имеет недостаток: ускоряет работу программы, когда она не имеет ветвлений.
Конвейер эффективно работает на прямолинейных участках алгоритма. При ветвлении эффективность снижается.
Структура команды имеет вид:
Условие,
указанное в команде сравнивается с
флаговым регистром и при совпадении
команда выполняется. Данная структура
команды позволяет избежать ветвлений.
Функциональная схема:
R0-R15-внутрен.
регистры
SP-указатель стека
РС-програмн. счетчик
LR-регистр связи, для хранения адреса возврата из подпрограммы
CPSR-флаговый регистр
ALV-арифм. логич. уст-во
МАС-умножитель на 32 разр
Уст-во сдвига-позволяет циклический сдвиг выполнять аппаратно
VIC-векторный контроллер прерывания, для управления прерываниями
УУВВ-уст-во управления вводом/выводом; RTC-таймер реального времени;
Т0,Т1-таймер; WDT-сторожевой таймер; МАМ-блок управления памятью, для ускорения доступа(ускоряется за счет того, что flash память разделена на 2 банка: bank0,bank1
Средства повышения быстродействия:
1) наличие регистра связи LR ускоряет связь с подпрограммами, в том числе с прерываниями.
2) наличие высокоскоростной шины
3) наличие модуля управления памяти МАМ
59. Последовательный интерфейс spi микроконтроллеров.
USCI – универсальн. Последоват. Коммуникационный интерф.
UART–универсальный асинхронный приемопередатчик
R - прием
T - передача
SPI – послед. Программируем. интерфейс
I2C – 2-х проводной интерфейс
UART RS232(COM1;COM2)
SPI – можно соединить несколько микроконтр. На параллельну. Работу, оно дает некоторые преимущества:
Увеличивается кол-во интерфейсных устройст
Возможность повысить быстрод-е, за счет распараллеливания вычислений т.е. один микроконтр. Решает 1 задачу, 2-ой другую задачу.
Преимущества SPI:можно соединить на параллельную работу 3 или более микроконтр. Один - ведущий, другие – ведомые
Ведущий микроконтр. Может меняться.
Преимущ. 2-х проводного интерфейса: 2 проводника
Недостатки: скорость ниже UART и SPI - чтение и передача одновременно
Длина символа передаваемого разрядов в UART, SPI, I2C.
Скорость передачи может быть задана. Скорость – частота, с которой передаются биты: 1 МГц, 4 МГц, 8 МГц, 12 МГц, 16 МГц.
Последов. Интерфейс содержит 3 основных блока: 1) управление скоростью передачи, 2) приемник, 3) передатчик.
Приемник содержит сдвиговый регистр Rx и буферный регистр RxBVF
Передатчик содержит сдвиговый регистр Tx и буфер передатчика TxBVF
По каналу Rx Д поступают импульсы.
60.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ
ИНТЕРФЕЙС I2C
МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ.
С помощью I2C могут быть соединены между собой нескольо устройств.
В каждый момент времени передатчиком может быть только одно устройство.
61. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АЦП ПОРАЗРЯДНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ
При поразрядном уравновешивании время преобразования пропорционально входной величине, это явл. Недостатком, поэтому на ряду с токами АЦП применяется АЦП последовательного приближения.
Uвх
Uцап
Алгоритм последовательного приближения
/2
X=0
m – количество разрядом
АЦП последовательного приближения имеет меньшее время преобразования, чем в предыдущем.