- •Конспект лекцій з дисципліни “Мікропроцесорні пристрої”
- •1 Основи теорії мікропроцесорних пристроїв
- •Класифікація мікропроцесорів. Варіанти архітектури
- •Базова структура мікропроцесорної системи
- •Основні характеристики мп
- •Типова структура мікропроцесора
- •Система команд мп і режими адресації
- •Організація передачі інформації в мпс. Інтерфейс
- •1.6.1 Способи передачі інформації
- •Методи обміну інформацією в мікропроцесорній системі
- •2 Мікроконтролери
- •Структура мк
- •Процесорне ядро мк
- •Резидентна пам'ять мк
- •Порти уведення/виводу
- •Таймери і процесори подій
- •Аналогово-цифрові й цифро-аналогові перетворювачі
- •Мінімізація споживання енергії в мп-системах
- •Моніторинг напруги живлення мк
- •Апаратні і програмні рішення по підвищенню надійності роботи мк
- •Контролери Intel mcs-51
- •3.1 Структурна організація Intel 8051
- •3.1.1 Арифметично-логічний пристрій
- •Зовнішня пам'ять
- •Пристрій керування і синхронізації
- •Програмна модель омк
- •Система команд Intel 8051
- •Арифметичні операції:
- •Логічні команди:
- •Бітові команди:
- •Периферійні присторої омк
- •Порти введення/виводу
- •Звертання до портів можливе тільки за прямою адресою.
- •Лічильники/таймери
- •Послідовний порт
- •Примітка
- •Мікроконтролер pic16f877
- •Характеристика мікроконтролера
- •Cтруктурна схема мікроконтролера pic16f877
- •Організація пам'яті
- •Пам’ять програм
- •Організація пам'яті даних
- •Регістр стану status
- •Лічильник команд
- •Порти введення/виводу
- •Регістри portа і trisa
- •Регістри portb і trisb
- •Регістри portc і trisc
- •Регістри portd і trisd
- •Регістри porte і trise
- •Таймери
- •Модуль таймера tmr0
- •Модуль таймера tmr1
- •Модуль таймера tmr2
- •Модуль 10-розрядного ацп
- •Adcon0 (адреса 1Fh)
- •Adcon1 (адреса 9Fh)
- •Переривання
- •Сторожовий таймер wdt
- •Біти конфігурації
- •Слово конфігурації (адреса 2007h)
- •Система команд
- •Література
Конспект лекцій з дисципліни “Мікропроцесорні пристрої”
ЗМІСТ
ВСТУП 5
1 |
ОСНОВИ ТЕОРІЇ МІКРОПРОЦЕСОРНИХ ПРИСТРОЇВ |
6 |
|
|
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 |
Класифікація мікропроцесорів. Варіанти архітектури Базова структура мікропроцесорної системи Основні характеристики МП Типова структура мікропроцесора Система команд МП і режими адресації Організація передачі інформації в МПС. Інтерфейс
|
6 9 11 12 16 20 24 29 |
2 МІКРОКОНТРОЛЕРИ |
42 |
||
|
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 |
Структура МК Процесорне ядро МК Резидентна пам'ять МК Порти введення/виводу Таймери і процесори подій Аналогово-цифрові й цифро-аналогові перетворювачі Мінімізація споживання енергії в МП системах Моніторинг напруги живлення МК Апаратні і програмні рішення щодо підвищення надійності роботи МК |
45 48 50 54 58 69 70 75 78 |
3 КОНТРОЛЕРИ Intel MCS-51 |
80 |
||
|
3.1
3.2 3.3 3.4 |
Структурна організація Intel 8051
Система команд Intel 8051 Периферійні присторої ОМК
|
81 81 83 85 85 88 91 97 97 103 107 |
4 |
|
МІКРОКОНТРОЛЕР PIC16F877 |
115 |
|
4.1 4.2 4.3
4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
4.10
4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 |
Характеристика мікроконтролера Cтруктурна схема мікроконтролера PIC16F877 Організація пам'яті
Регістр INTCON Лічильник команд Стік Порти введення/виводу
Сторожовий таймер WDT Біти конфігурації Система команд |
115 116 118 119 120 122 124 125 126 127 128 128 130 131 132 133 133 133 135 138 139 143 144 146 147 |
Література |
150 |
ВСТУП
При цифровому способі обробки інформації кожній змінній величині в системі ставиться відповідно її цифровий код. Функціональні залежності в системі реалізуються шляхом безпосереднього розв’язання рівнянь системи тими або іншими чисельними методами за заздалегідь закладеною програмою. Пристрій, що реалізує це розв’язання, називається процесором. Перший процесор, як програмно функціонуючий пристрій, здатний виконувати арифметичні й логічні операції, а так само здійснювати розгалуження алгоритму свого функціонування залежно від результату попередніх обчислень, був створений в 40-і роки попереднього сторіччя у США фахівцями фірми IBM. Він являв собою пристрій на електо- механічних реле, займав кілька поверхів будинку, мав украй низьку швидкодію й надійність і був придатний лише для дуже вузького класу специфічних обчислень. З прогресом електронної техніки вдосконалилася й елементна база для побудови процесорів. З'являлися процесори на електронних лампах, транзисторах, дискретних логічних мікросхемах малого ступеня інтеграції. У міру вдосконалювання процесори мали все менші габаритні розміри, споживали менше енергії, мали більшу продуктивність і надійність. Однак вони залишалися мало придатними для виконання операцій керування в реальному масштабі часу, а тому використалися в основному тільки для певного класу обчислювальних
завдань.
Дійсна революція в обчислювальній техніці відбулася після появи першого так званого мікропроцесора, тобто процесора, виконаного у вигляді однієї мікросхеми великого ступеня інтеграції. Це був 4-розрядний мікропроцесор 4004 фірми INTEL (1971 р.). У 1973 р. фірма INTEL випускає 8-розрядний мікропроцесор 8080, а в 1978 р. – 16-розрядний мікропроцесор 8086, що мав 29 тисяч транзисторів на кристалі й початкову вартість 360$. Основними напрямами еволюції мікропроцесорів були (і є) збільшення розрядності одночасно зроблених обчислень і зменшення часу виконання обчислень.
Мікропроцесор – програмно керований пристрій, призначений для обробки цифрової інформації й керування процесом цієї обробки, виконаний у вигляді однієї (або декількох) інтегральної схеми з високим ступенем інтеграції електронних елементів.