- •Вычислительные машины, системы и сети. Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления
- •Содержание
- •Глава 1. Архитектура семейства mcs51 14
- •Глава 2. Особенности микроконтроллера 80c51gb 46
- •Глава 3. Программирование mk 8051gb 94
- •Глава 4. Язык программирования asm-51 117
- •Глава 5. Язык программирования с-51 139
- •Глава 6. Подготовка программ в интегрированной среде разработки Keil μVision2 187
- •Глава 7. Описание учебного контроллера 204
- •Введение
- •Глава 1. Архитектура семейства mcs51
- •1.1 Общие характеристики
- •1.2 Структурная схема
- •1.4 Организация памяти
- •1.4.1 Память программ (пзу)
- •1.4.2 Память данных (озу)
- •1.4.3 Регистры специальных функций
- •1.4.4 Регистр флагов (psw)
- •1.5 Устройство управления и синхронизации
- •1.6 Организация портов ввода-вывода
- •1.6.1 Общие сведения
- •1.6.2 Альтернативные функции
- •1.7. Таймеры / счетчики микроконтроллеров семейства 8051
- •1.7.1. Структура таймеров-счетчиков
- •1.7.2 Режимы работы таймеров-счетчиков
- •1.8. Последовательный порт
- •1.8.1. Структура последовательного порта
- •1.8.2. Регистр управления/статуса приемопередатчика scon
- •1.8.3. Регистр управления мощностью pcon
- •1.9. Система прерываний
- •1.9.1. Структура системы прерываний
- •1.9.2 Выполнение подпрограммы прерывания
- •Глава 2. Особенности микроконтроллера 80c51gb
- •2.1 Функциональные особенности
- •2.2 Порты I/o p0-p5
- •2.2.1 Функционирование портов ввода-вывода
- •2.2.2 Запись в порт
- •2.3 Особенности системы прерываний 8xc51gb
- •Разрешение/запрещение прерываний
- •Регистр iе
- •Регистр iеа
- •Управление приоритетами прерываний
- •Регистр ip
- •Регистр iрн кристаллов 8xc51gb
- •Регистр ipа кристалла 8xc51gb
- •Регистр iрна кристаллов 8xc51gb
- •Внешние прерывания
- •Регистр exicon
- •2.3. Узел ацп
- •Регистры результатов преобразований ацп
- •Регистр результатов сравнения ацп - асмр
- •Регистр результата сравнения асмр
- •Режим сравнения ацп
- •Режим запуска ацп
- •Режимы входа ацп
- •Использование ацп для меньшего количества каналов
- •Ацп в режиме микропотребления.
- •2.4. Аппаратный сторожевой таймер
- •2.5. Обнаружение сбоя тактового генератора
- •2.6. Матрица программируемых счётчиков рса
- •2.6.1. Структура pca
- •2.6.2. Регистр режима счётчика рса (cmod)
- •2.6.3. Регистр управления счётчика рса (con)
- •Регистр управления рса - ccon
- •Режим 16-битного программного таймера
- •Высокоскоростной выход - hso
- •Режим сторожевого таймера (рис. 2.22)
- •Широтно-импульсный модулятор — pwm (рис.2.23, рис.2.24)
- •2.7. Расширенный последовательный порт
- •2.8. Таймеры/счетчики
- •Таймер 0 и Таймер 1
- •Таймер 2
- •Режимы работы таймера 2
- •Режим захвата
- •Генерирование импульсов
- •Глава 3. Программирование mk 8051gb
- •3.1. Программная модель (рис. 3.1, рис. 3.2)
- •3.2 Типы данных
- •3.3 Способы адресации данных
- •3.4 Система команд
- •3.4.1 Общая характеристика
- •3.4.2 Типы команд
- •3.4.3 Типы операндов
- •3.4.4 Команды пересылки данных микроконтроллера
- •3.4.5 Команды арифметических операций 8051
- •3.4.6 Команды логических операций микроконтроллера 8051
- •3.4.7 Команды операций над битами микроконтроллера 8051
- •3.4.8. Команды передачи управления микроконтроллера 8051
- •3.5 Отладка программ
- •Глава 4. Язык программирования asm-51
- •4.2 Запись текста программы
- •4.3 Алфавит языка.
- •4.4 Идентификаторы.
- •4.5 Числа
- •4.6 Директивы
- •4.7 Реализация подпрограмм на языке asm51
- •4.7.1 Структура подпрограммы-процедуры на языке asm51
- •4.7.2 Передача переменных-параметров в подпрограмму
- •4.7.3 Реализация подпрограмм-функций на языке asm51
- •4.7.4. Реализация подпрограмм обработки прерываний на языке asm51
- •4.8 Структурное программирование на языке ассемблера
- •4.9 Особенности трансляции многомодульных программ
- •4.10 Использование сегментов
- •4.10.1 Разбиение памяти мк на сегменты (рис. 4.9)
- •4.10.2 Абсолютные сегменты памяти
- •4.10.2 Перемещаемые сегменты памяти.
- •Глава 5. Язык программирования с-51
- •5.1 Общая характеристика языка
- •5.3 Структура программ с-51
- •5.3. Элементы языка программирования с-51
- •5.3.1. Символы
- •5.3.2. Лексические единицы, разделители и использование пробелов
- •5.3.3 Идентификаторы
- •5.3.4 Ключевые слова
- •5.3.5 Константы
- •5.4. Выражения в операторах языка программирования
- •5.5. Приоритеты выполнения операций
- •5.6. Операторы языка программирования c-51
- •5.6.1. Операторы объявления
- •5.6.2 Исполняемые операторы
- •5.6.3 Оператор присваивания
- •5.6.4 Условный оператор
- •5.6.5 Структурный оператор {}
- •5.6.6 Оператор цикла for
- •5.6.7 Оператор цикла с проверкой условия до тела цикла while
- •5.6.8 Оператор цикла с проверкой условия после тела цикла do while
- •5.6.9 Оператор break
- •5.6.10 Оператор continue
- •5.6.11 Оператор выбора switch
- •5.6.12 Оператор безусловного перехода goto
- •5.6.13 Оператор выражение
- •5.6.14 Оператор возврата из подпрограммы return
- •5.6.15 Пустой оператор
- •5.7. Объявление переменных в языке программирования
- •5.7.1. Объявление переменной
- •5.7.2 Категории типов данных
- •5.7.3 Целые типы данных
- •5.7.4 Числа с плавающей запятой
- •5.7.5 Переменные перечислимого типа
- •5.7.6. Объявление массивов в языке программирования c-51
- •5.7.7. Структуры
- •5.7.8. Объединения (смеси)
- •5.8. Использование указателей в языке c-51
- •5.8.1. Объявление указателей
- •5.8.2. Нетипизированные указатели
- •5.8.3. Память зависимые указатели
- •5.9. Объявление новых типов переменных
- •5.10. Инициализация данных
- •5.11. Использование подпрограмм в языке программирования с-51
- •5.11.1. Определение подпрограмм
- •5.11.2. Параметры подпрограмм
- •5.11.3. Предварительное объявление подпрограмм
- •5.11.4 Вызов подпрограмм
- •5.11.5 Рекурсивный вызов подпрограмм
- •5.11.6 Подпрограммы обработки прерываний
- •5.11.7 Области действия переменных и подпрограмм
- •5.12. Многомодульные программы
- •Глава 6. Подготовка программ в интегрированной среде разработки Keil μVision2
- •6.1 Создание проекта на языке asm-51
- •6.2 Пример создания проекта на языке c для учебного контроллера в интегрированной среде разработки Keil μVision2
- •Глава 7. Описание учебного контроллера
- •7.1. Структура контроллера (рис. 7.1)
- •7.2. Адресное пространство
- •7.2.1. Распределение памяти (рис. 7.2)
- •7.2.2 Внешняя память
- •7.2.3. Внутренняя память данных
- •7.3. Распределение портов ввода-вывода
- •7.4. Последовательный порт
- •7.5. Работа с жки
- •Приложение п1. Список рекомендуемых лабораторных работ
- •Конкретные задания для обучаемых составляет преподаватель. Для отладки каждой из программ необходимо:
- •7. Текст программы.
- •8. Перечень выявленных в примерах ошибок
- •9. Выводы.
- •Список литературы
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
- •194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 21
Режимы работы таймера 2
Таблица 2.7
RCLK+TCLK |
CP/ RL2 |
Т2*0Е |
TR2 |
Режим |
0 |
1 |
1 |
1 |
16-битный, автоперезагрузка |
0 |
1 |
1 |
1 |
16-битный, захват |
1 |
Х |
Х |
1 |
Генератор скорости передачи |
Х |
0 |
1 |
1 |
Генератор импульсов |
Х |
Х |
0 |
0 |
Таймер выключен |
* Присутствует только в 87C5IFC.
В 87C5IGB вывод Т2 имеет еще одну альтернативную функцию. Он может генерировать импульсы с программируемой частотой.
Режим захвата
В режиме захвата (Capture mode) есть две опции, выбираемые битом EXEN2 в регистре T2CON. Если бит EXEN2 - 0, Таймер 2 является 16-битным таймером или счетчиком, который при переполнении устанавливает бит TF2 в регистре T2CON. Этот бит может использоваться для генерации прерывания Таймера 2. Если бит EXEN2 = 1, то помимо всего сказанного, переход уровня сигнала на внешнем выводе Т2ЕХ из "1" в "0" вызывает запись текущего значения регистров Таймера 2 (ТН2 и ТL2) в регистры RCAP2H и RCAP2L соответственно. Кроме того, переход на выводе Т2ЕХ устанавливает бит EXF2. Бит EXF2 может генерировать прерывание и устанавливать бит ТF2. Это иллюстрирует рис.2.28, а.
а) режим захвата
б) режим перезагрузки (DCEN = 0)
в) режим перезагрузки (DCEN = 1)
г) режим Генератора частоты
Рис. 2.28. Таймер 2 в различных режимах
Режим автоперезагрузки (счет в прямом и в обратном направлении)
В 16-битном режиме автоперезагрузки (Auto-reload Mode), Таймер 2 может быть запрограммирован для счета в прямом или в обратном "up or down" направлении. Функция "up or down" выбирается битом DCEN (Down Counter Enable) в регистре T2M0D. После сброса устройства бит DCEN сбрасывается, поэтому Таймер 2 по умолчанию настраивается для счета только в прямом направлении. Когда бит DCEN установлен, направлением счета Таймера 2 можно управлять уровнем сигнала на выводе Т2EХ.
В этом режиме, при DCEN = 0, есть две опции, выбираемые битом EXEN2 в регистреT2CON. Если бит EXEN2 = 0, Таймер 2 считает в прямом направлении до 0FFFFH и затем устанавливает бит переполнения TF2. Переполнение также вызывает перезагрузку регистров Таймера 16-битным значением из регистров RСАР2Н и RCAP2L. Значения в регистрах RCAP2H и RCAP2L предварительно инициализируется программой. Если бит EXEN2 = 1, 16-битовая перезагрузка может быть вызвана либо переполнением, либо переходом уровня сигнала из "1" в "0" на выводе Т2ЕХ. Этот переход устанавливает бит EXF2. Оба бита, TF2 и EXF2, могут генерировать прерывание Таймера 2, если оно разрешено. Рис.2-28. б показывает Таймер 2 автоматически считающего в прямом направлении, когда DCEN сброшен.
Установка бита DCEN разрешает функцию "up или down", как показано на Рис.2-28, в. В этом случае вывод Т2EX управляет направлением счета. Логическая "1" на выводе Т2ЕХ делает Таймер 2 счетчиком в прямом направлении. Таймер переполняется когда его значение превышает 0FFFFН и устанавливает бит TF2, который может генерировать прерывание, если оно разрешено. Переполнение также вызывает перезагрузку 16-битного значения из регистров RCAP2H и RCAP2L в регистры таймера ТН2 и TL2 соответственно. Логический "0" на выводе Т2ЕХ делает Таймер 2 счетчиком в обратном направлении. Теперь таймер переполняется когда значение в регистрах TH2 и TL2 равно значению, хранимому в регистрах RCAP2H и RCAP2L Переполнение устанавливает бит TF2 и вызывает загрузку значения 0FFFFH в регистры таймера.
Бит EXF2 переключается каждый раз, когда Таймер 2 переполняется. Этот бит может использоваться как 17-й бит счетного значения, если необходимо. В этом режиме бит EXF2 не генерирует прерывание.
