- •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
Генерирование импульсов
87C51GB имеет новую возможность. Вывод Pl.0 может генерировать импульсы с 50%-м коэффициентом заполнения. Этот вывод кроме функции вывода порта I/O имеет две альтернативные функции. Он может быть запрограммирован (1) как вход внешних счетных импульсов для Таймера/Счетчика 2 или (2) для генерирования импульсов с 50%-м коэффициентом заполнения и частотой от 61Гц до 4МГц, при тактовой частоте 16МГц. Рис.2-28,г объясняет работу таймера в этом режиме. Чтобы Таймер/Счетчик 2 работал как генератор импульсов, бит С_Т2(в регистре Т2СОN) должен быть сброшен, а бит Т2ОЕ (в регистре T2M0D) установлен Бит TR2 (а регистре T2CON) также должен быть установлен для запуска таймера.
Частота выходных импульсов зависит от частоты осциллятора и перезагружаемого значения и регистрах RCAP2H и RCAP2L, как показано в соотношении:
Частота импульсов =
В режиме генератора переполнение таймера не генерирует прерывание. Это похоже на случай, когда Таймер 2 используется для управления скоростью передачи последовательного порта. Можно использовать Таймер 2 для управления скоростью передачи последовательного порта и как генератор импульсов одновременно. Заметьте, что скорость передачи данных и частота выходных импульсов при этом, будет одной и той же.
Р
35-36
Р3.4/Т0
- Р3.5/Т1
37
P3.6/WR
38
P3.7/RD
39
Avref
40
Avss
41
COMPREF
42-49
ACH7
– ACH0
50
TRIGIN
51
Vss
52-53
XTAL1
– XTAL2
54
PSEN
55
ALE/PROG
56
EA/Vpp
57-64
P2.0/A8- P2.7/A15
65-4 |
P0.0/AD0 - P0.7/AD7 |
5 |
P0.4/SEPCLK |
6 |
P4.1/SEPIO |
7 |
Р4.2/ЕС11 |
8-12 |
Р4.3/С1ЕХ0 - Р4.7/С1ЕХ7 |
13 |
Vcc |
14-15 |
Р5.0-Р5.1 |
16-20 |
P5.2/INT2 - P5.6/INT6 |
21 |
Р5.7 |
22 |
Р1.0/Т2 |
23 |
Р1.1/Т2ЕХ |
24 |
Р1.2/ЕС1 |
25-29 |
Р1.3/СЕХ0- Р1.7/СЕХ4 |
30 |
RESET |
31 |
РЗ.0/RxD |
32 |
P3.1/TxD |
33-34 |
P3.2/INT0 - P3.3/INT1 |
RST: Вход сброса. Низкий уровень на данном входе в течение 2-х машинных циклов (при работающем тактовом генераторе) приводит к сбросу микроконтроллера. Выводы портов будут приведены в исходное состояние в случае, когда напряжение на входе RST достигнет VIL. Процедура сброса длится до 5 машинных циклов (60 периодов тактового генератора). Отметим, что полярность сигнала сброса микросхем 8XC51GB обратная по отношению к остальным кристаллам. Внутренний резистор подключен между данным входом и шиной питания. Внешний конденсатор RC-цепочки подсоединяется между выводом RST и Vss.
ALE/PROG: Назначение вывода полностью аналогично соответствующим выводам прочих кристаллов семейства. Если необходимо, выдача сигнала ALE может быть запрещена путём установки бита 0 SFR-регистра по адресу 8Eh. Тогда ALE выдаётся только в момент действия инструкций MOVX или MOVC, а в остальных случаях на этом выходе устанавливается высокий уровень. При выборке кода из внутренней памяти данных, данное действие не производит никакого эффекта.
EA/Vpp: Для разрешения выборки команд из внешней памяти в пределах адресов 0000h - FFFFh, этот вывод должен подключаться к Vss. Выборка команд из внутренней памяти будет происходить при подключении вывода к Vсc. Однако в случае, если запрограммирован любой из битов секретности, выборка команд из внешней памяти программ производиться не будет и уровень ЕА будет устанавливаться во время действия сигнала RST на внутренней защёлке. Этот вывод предназначен также и для подачи на него напряжения программирования (Vpp= 12.75B) при программировании внутреннего ППЗУ микросхем 87C51GB.
