- •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.
Флэш-память
Флэш-память (Flash memory) относится к классу EEPROM, но использует особую технологию построения запоминающих ячеек. В отличие от EEPROM, она может стираться только целиком, либо достаточно большими блоками. Возможность перезаписи отдельных ячеек памяти отсутствует. Кристаллы с флэш-памятью всегда содержат встроенные генераторы накачки и при соответствующей аппаратной и программной поддержке позволяют реализовывать режим «программирования в системе» - программирование без извлечения микроконтроллера из изделия. Необходимость использования программатора в этом случае отпадает.
Современные технологии изготовления Flash Memory обеспечивают гарантированное число циклов стирания/записи до 1000…10000, рок хранения до 10 лет.
Флэш-память программ микроконтроллера может быть переписана самим микроконтроллером. Для организации этого режима в структуре памяти предусматривается специальный раздел начальной загрузки, где располагается специальная программа.
Память программ микроконтроллера 8051 (пзу).
У микроконтроллеров семейства 8051, память программ и память данных являются самостоятельными и независимыми друг от друга устройствами, адресуемыми различными командами и управляющими сигналами.
Объем встроенной памяти программ, расположенной на кристалле микроконтроллера 8051 и 8751, равен 4 Кбайт. При обращении к внешней памяти программ все микроконтроллеры семейства 8051 всегда используют 16-разрадный адрес, что обеспечивает им доступ к 64 Кбайт ПЗУ. Микроконтроллер обращается к программной памяти при чтении кода операции и операндов (используя счетчик команд PC), а также при выполнении команд переноса байта из памяти программ в аккумулятор. При выполнении команд переноса данных адресация ячейки памяти программ, из которой будут прочитаны данные, может осуществляться с использованием как счетчика PC, так и специального двухбайтового регистра-указателя данных DPTR.
Память данных
Память данных предназначена для хранения результатов вычислений в процессе работы микроконтроллера. Она организована, как и память программ, в виде множества ячеек, каждая из которых имеет свой адрес. В процессе работы микроконтроллер обращается к ячейкам памяти данных при выполнении команд загрузки (чтения) и записи. Память данных микроконтроллера может быть двух типов: SRAM и EEPROM.
Статическая память
Статическая память (SRAM – Static Random Access Memory) энергозависима. Она обеспечивает хранение информации только при наличии напряжения питания не менее определенной величины (1…3 В). Некоторые микроконтроллеры при данном напряжении не работают, но данные в памяти сохраняются. Для обеспечения длительной сохранности данных в такой системе необходим резервный источник (аккумулятор или батарея), подключающийся при отключении основного. Отдельные микроконтроллеры, например МК DS50000 фирмы Dallas Semiconductor, даже имеют в своем корпусе автономный источник резервного питания, обеспечивающий сохранение данных в течении нескольких лет.
Каждая ячейка статической памяти в микроконтроллере имеет свой адрес. Некоторые ячейки могут иметь специальное назначение.