- •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.
Масочная память
Масочная память (maskROM) программируется с помощью фотошаблонов (масок) на стадии изготовления контроллера. Т. е. Контроллер с масочной памятью изготавливается с записанной в память программой. Содержимое такой памяти не может быть изменено в процессе настройки и эксплуатации изделия. Память этого типа считается самой дешевой, но ее применение целесообразно только при изготовлении уже проектированных и не требующих доработки устройств очень большими партиями, когда становится целесообразным оформление отдельного заказа на изготовление большого количества запрограммированных по одному шаблону кристаллов.
Однократно программируемая память
Однократно программируемая память (OTPROM – One Time Progrannable ROM) по принципу построения и функционирования аналогична масочной, но она поставляется изготовителем микроконтроллера незапрограммированной, а контроллер имеет режим программирования. Каждая ячейка памяти в исходном состоянии, как правило, содержит код $FF. Операция программирования заключается в избирательном разрушении (пережигании) части плавких перемычек, включенных в элементы памяти. В этом случае отдельные бит в ячейках памяти принимают нулевые значения. Восстановить исходное значение ячейки после программирования невозможно. Программирование OTPROM осуществляется в специальных приборах – программаторах, обеспечивающих заданные изготовителем технические условия программирования. Контроллеры с OTPROM относительно дешевы. Их применение целесообразно при серийном изготовлении изделий даже сравнительно небольшими партиями.
Репрограммируемая память
Репрограммируемая память (EPROM – Erasable PROM) аналогична OTPRO, но допускает стирание информации и повторное программирование. Стирание информации в памяти осуществляется с помощью интенсивного ультрафиолетового излучения. Корпуса таких микросхем имеют специальные окна, закрытые кварцевым стеклом, через которые излучение попадает на кристалл. Число циклов стирания и программирования EPROM относительно небольшое (20…100).
Стоимость контроллеров с EPROM относительно велика и изделия с такой памятью рекомендуется использовать только на стадии проектирования или при изготовлении относительно малых (опытных) партий изделий.
Память с электрическим стиранием
Память с электрическим стиранием (EEPROM – Electrically EPROM) программируется пользователем и может многократно стираться. Стирание и повторное программирование EEPROM осуществляется по отдельным ячейкам (побайтно), что позволяет вносить в разработанные программы даже небольшие коррективы. Число циклов стирания и программирования допускаемых EEPROM, обычно порядка 10000. Для реализации технологии необходимо относительно высокое напряжение программирования в пределах 10…20 В, которое подается на кристалл извне или формируется на кристалле встроенным преобразователем напряжения (генератор накачки).
Контроллеры с EEPROM относительно дешевы (по сравнению с EPROM), но емкость такой памяти ограничена из-за сложности ячеек. Кристаллы с такой памятью программ применяются довольно редко, только в относительно простых системах на стадиях проектирования и серийного производства.