- •Введение
- •Архитектура микроконтроллера.
- •1.1 Структурная организация микроконтроллера i8051.
- •Назначение выводов микроконтроллера 8051.
- •1.2 Память
- •Память программ
- •Масочная память
- •Однократно программируемая память
- •Репрограммируемая память
- •Память с электрическим стиранием
- •Флэш-память
- •Память программ микроконтроллера 8051 (пзу).
- •Память данных
- •Статическая память
- •Память с электрическим стиранием
- •Память данных микроконтроллера 8051 (озу).
- •Специализированные ячейки флэш-памяти
- •Работа с внешней памятью микроконтроллера 8051.
- •1.3 Процессорное ядро
- •Регистр инструкций
- •Программный счетчик
- •Арифметико-логическое устройство
- •Арифметико-логическое устройство микроконтроллера 8051.
- •Регистры общего назначения
- •Регистр состояния
- •Регистр флагов (psw) микроконтроллера 8051.
- •Регистры ввода/вывода, специальные регистры.
- •1.4 Тактовый генератор
- •1.5 Система сброса
- •Источники сброса
- •1.6 Система прерываний
- •Алгоритм обработки прерываний
- •Система прерываний микроконтроллера 8051.
- •Регистр масок прерывания (ie).
- •Регистр приоритетов прерываний (ip).
- •Выполнение подпрограммы прерывания.
- •Вектора прерываний
- •1.7 Порты ввода/вывода организация ввода/вывода
- •Алгоритмы обмена данными
- •Асинхронный обмен
- •Симплексный обмен
- •Устройство портов.
- •Особенности электрических характеристик портов.
- •1.8 Таймеры-счетчики.
- •Таймеры-счетчики микроконтроллеров семейства 8051.
- •1.9 Последовательный порт микроконтроллера 8051.
- •Регистр управления/статуса приемопередатчика scon.
- •Функциональное назначение бит регистра управления/статуса приемопередатчика scon.
- •Скорость приема/передачи информации через последовательный порт.
- •Регистр управления мощностью pcon.
- •1.10 Режимы работы микроконтроллера 8051 с пониженным энергопотреблением.
- •Режим хх.
- •Режим внп.
- •1.11 Устройства ввода/вывода дискретных сигналов
- •1.12 Устройства ввода/вывода аналоговых сигналов
- •Интегрирующий преобразователь
- •Сигма-дельта преобразователь
- •1.13 Устройства обмена данными с другими микроконтроллерами
- •2. Программирование микроконтроллера
- •2.1 Система команд Мнемонические обозначения
- •Типы команд
- •Типы операндов
- •Группы команд.
- •Oбозначения, используемые при описании команд.
- •Команды пересылки данных микроконтроллера 8051.
- •Команды арифметических операций 8051.
- •Команды логических операций микроконтроллера 8051.
- •Команды операций над битами микроконтроллера 8051.
- •Команды передачи управления микроконтроллера 8051.
- •2.2 Язык ассемблера
- •Операнды
- •Операторы
- •Директивы ассемблера.
- •Командная строка
- •2.3 Особенности программирования микроконтроллеров общие особенности.
- •Типы инструментальных средств разработки и отладки программ для микроконтроллеров.
- •Внутрисхемные эмуляторы.
- •Классификация внутрисхемных эмуляторов.
- •Функциональные возможности внутрисхемных эмуляторов.
- •Достоинства и недостатки внутрисхемных эмуляторов.
- •Программные симуляторы.
- •Платы развития.
- •Отладочные мониторы.
- •Эмуляторы пзу.
- •Типичные функциональные модули средств разработки и отладки.
- •Отладчик.
- •Узел эмуляции микроконтроллера.
- •Эмуляционная память.
- •Подсистема точек останова.
- •Процессор точек останова.
- •Трассировщик.
- •Профилировщик.
- •Интегрированная среда разработки.
Функциональное назначение бит регистра управления/статуса приемопередатчика scon.
Символ |
Позиция |
Имя и назначение |
|||||||||||||||
SM0 |
SCON.7 |
Биты управления режимом работы приемопередатчика. Устанавливаются/сбрасываются программно см. примечание 1
|
|||||||||||||||
SM1 |
SCON.6 |
||||||||||||||||
SM2 |
SCON.5 |
Бит управления режимом приемопередатчика. Устанавливается программно для запрета приема сообщения, в котором девятый бит имеет значение 0 |
|||||||||||||||
REN |
SCON.4 |
Бит разрешения приема. Устанавливается/сбрасывается программно для разрешения/запрета приема последовательных данных |
|||||||||||||||
TB8 |
SCON. 3 |
Передача бита 8. Устанавливается/сбрасывается программно для задания девятого передаваемого бита в режиме 9-битового передатчика |
|||||||||||||||
RB8 |
SCON.2 |
Прием бита 8. Устанавливается/сбрасывается аппаратно для фиксации девятого принимаемого бита в режиме 9-битового приемника |
|||||||||||||||
TI |
SCON. 1 |
Флаг прерывания передатчика. Устанавливается аппаратно при окончании передачи байта. Сбрасывается программно после обслуживания прерывания |
|||||||||||||||
RI |
SCON.0 |
Флаг прерывания приемника. Устанавливается аппаратно при приеме байта. Сбрасывается программно после обслуживания прерывания |
Таблица 1.13 Регистр SCON.
Скорость приема/передачи информации через последовательный порт.
Скорость приема/передачи, т.е. частота работы приемопередатчика в различных режимах, определяется различными способами.
В режиме 0 частота передачи зависит только от резонансной частоты кварцевого резонатора f РЕЗ:
f=fРЕЗ/12.
За машинный цикл последовательный порт передает один бит информации. В режимах 1, 2 и 3 скорость приема/передачи зависит от значения управляющего бита SMOD в регистре специальных функций PCON.
Регистр управления мощностью pcon.
Символ |
Позиция |
Наименование и функция |
SMOD |
PCON.7 |
Удвоенная скорость передачи. Если бит установлен в 1, то скорость передачи вдвое больше, чем при SMOD = 0. По сбросу SMOD = 0. |
|
PCON.6 |
Не используется |
|
PCON.5 |
Не используется |
|
PCON.4 |
Hе используется |
GF1 GF0 |
PCON.3 PCON.2 |
Флаги, специфицируемые пользователем (флаги общего назначения) |
PD |
PCON.1 |
Бит пониженной мощности. При установке бита в 1 микро-ЭВМ переходит в режим пониженной потребляемой мощности |
IDL |
PCON.0 |
Бит холостого хода. Если бит установлен в 1, то микро-ЭВМ переходит в режим холостого хода |
Таблица 1.14 Регистр PCON.
ПРИМЕЧАНИЕ. При одновременной записи 1 в PD и IDL бит PD имеет преимущество. Сброс содержимого PCON выполняется путем загрузки в него кода 0XXX0000.
В режиме 2 частота передачи определяется выражением
f =2SMODfРЕЗ/64.
Иными словами, при SMOD = 0 частота передачи равна 1/64 частоты fРЕЗ, а пои SMOD = 1 — 1/32 частоты fРЕЗ.
В режимах 1 и 3 в формировании частоты передачи, кроме управляющего бита SMOD, принимает участие таймер 1. При этом частота передачи f зависит от частоты переполнения f OVLT определяется следующим образом:
f=2SMODfOVTL1/32
Прерывание от таймера 1 в этом случае должно быть заблокировано. Сам же таймер может работать как в режиме таймера, так и в режиме счетчика. Номер режима (0, 1, 2) роли не играет. Наиболее типично использование его в режиме таймера с автоперезагрузкой (старшая тетрада TMOD = 0010В). При этом частота передачи определяется выражением:
f = 2SMODfРЕЗ/(32х12х(256 —ТН1)).
Частота приема/передачи (BAUD RATE) |
Частота резонатора МГц |
Таймер/счетчик 1 |
|||
SMOD |
С/Т |
Режим (MODE) |
Перезагружаемое число |
||
Режим 0, макс: 1 МГц |
12 |
X |
X |
X |
X |
Режим 2, макс: 375 Кгц |
12 |
1 |
X |
X |
X |
Режим 1, 3: 62,2 Кгц |
12 |
1 |
0 |
2 |
0FFH |
19,2 Кгц |
11,059 |
1 |
0 |
2 |
0FDH |
9,6 Кгц |
11,059 |
0 |
0 |
2 |
0FDH |
4,8 Кгц |
11,059 |
0 |
0 |
2 |
0FAH |
2,4 Кгц |
11,059 |
0 |
0 |
2 |
0F4H |
1,2 Кгц |
11,059 |
0 |
0 |
2 |
0F4H |
137,5 Гц |
11,059 |
0 |
0 |
2 |
1DH |
110 Гц |
6 |
0 |
0 |
2 |
72H |
110 Гц |
12 |
0 |
0 |
1 |
0FЕЕВН |
Таблица 1.15 Настройка таймера 1 для управления частотой работы приемопередатчика.
Отметим, что скорости приема и передачи могут различаться.
Предельно низких частот приемопередачи можно достичь при использовании таймера в режиме 1 (16-битный таймер) и разрешении прерываний от таймера (старший полубайт TMOD = 0001В). Перезагрузка 16-битного таймера должна осуществляться программным путем.