2.2. Порты ввода-вывода микроконтроллеров (мк)

МК имеет некоторое количество линий ввода-вывода РТ_Х, где «Х»

номер порта (РТ0, РТ1, РТ2,…или РТA, PTB, PTC,…), они объединены в 8-и разрядные параллельные порты ввода-вывода. В карте памяти МК каждый порт представлен регистром порта DPT_X. Обращение к портам идет как к ячейкам резидентной памяти.

Параллельные порты делятся:

 однонаправленные (ввод или вывод);

 двунаправленные (ввод и вывод);

 с альтернативной функцией (отдельные линии настраиваются на работу со встроенным таймером, АЦП).

2.3. Таймеры и процессоры событий микроконтроллеров (мк)

Таймеры микроконтроллеров (МК) представляют собой счетчики, которые считают по команде «пуск» импульсную последовательность с выхода управляемого делителя частоты и в процессе работы отображаются старшим TH и младшим TL байтами регистров, доступными для чтения и записи, это дает возможность на 16-ти разрядном таймере организовать управление в реальном масштабе времени.

Если вход таймера подключается к внешней последовательности (счет проходящих деталей через бесконтактный датчик), то таймер называется процессором событий и начинает работать в режиме счета событий. Обычно таймеры совмещают оба этих режима.

2.4. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи микроконтроллеров

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) микроконтроллеров предназначены для ввода аналоговых сигналов с датчиков физических величин (термосопротивлений), обычно за счет многоканального коммутатора к входу АЦП может подключаться до 16-ти различных каналов и АЦП характеризуется временем преобразования (измерения) одного канала в диапазоне 5  32 мкс, а разрешающая способность АЦП определяется выражением:

P=U_оп / 2ⁿ,

где U_оп  опорное напряжение (обычно 10 В);

n  число двоичных разрядов (обычно 8 или 12).

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) микроконтроллеров имеют обычно разрядность 8, 10, 12 разрядов (плюс знак) и преобразуют цифровую последовательность в аналоговую (0  10 В,10 В  +10 В). Могут быть реализованы на таймере с регулируемой выходной длительностью (ШИМ), которая сглаживается фильтром нижних частот.

2.5. Контроллеры последовательного ввода-вывода микроконтроллеров

Назначение контроллеров последовательного ввода-вывода микроконтроллеров (МК):

---  связь МК с ЭВМ верхнего уровня через последовательный ввод-вывод RS232/RS485/USB;

----  связь МК с внешними по отношению к МК периферийными интегральными микросхемами, а так же с датчиками физических величин с последовательным выходом;

----  связь МК с локальной сетью в мультипроцессорной системе на основе интерфейсов I²C, RS232 , RS485, CAN.

В составе МК используются следующие модули последовательного ввода-вывода (МП ввод / вывод):

---  МП ввод / вывод с асинхронным обменом RS232, RS485;

---  МП ввод / вывод с универсальным асинхронным обменом UART;

---  МП ввод / вывод с универсальным асинхронным обменом SCI;

---  МП ввод /вывод с синхронным обменом SPI;

---  МП ввод / вывод с синхронным обменом I²C;

---  МП ввод / вывод контроллеров CAN;

---  МП ввод / вывод контроллеров USB.

Формат кадров в разных МП ввод / вывод отличается, в 10-ти битовом формате первый бит является стартовым (Start), биты D0-D7  информационные, а последний бит стоповый (Stop) «D» в схемах МП ввод / вывод имеются специальные аппаратные средства для контроля правильности передачи байтовой посылки (паритет, четность).