-
Этапы проектирования микропроцессорного контроллера на базе микроконтроллера. Выбор и обоснование структурной схемы. Способы подключения внешних устройств. Разработка управляющей программы.
Однокристальные микроконтроллеры представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде БИС и включающее в себя все составные части микроЭВМ: микропроцессор, память программ, память данных, а также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой.
Структурная схема устройства разрабатывается на основании анализа технического задания.
Для проектирования контроллера важным этапом является выбор микропроцессора, тип которого будет определять как быстродействие, так и легкость в обращении.
Микропроцессор КР580ВМ80А – однокристальный 8-разрядный МП с двумя магистралями: однонаправленной 16-разрядной адресной магистралью (МА), двунаправленной 8-разрядной магистралью данных (МД), и 12 сигналами управления (шесть входных и шесть выходных)
Для работы на МП и некоторые блоки МПС необходимо подать тактовые частоты, поэтому в МПС должен быть генератор тактовых импульсов (ГТИ). Чтобы сбросить работу МПС необходимо кнопка «сброса». Для подсчёта нового значения Y2, выполнение основной программы нужно прервать, для этого в МПС вводим кнопку «прерывания программы». Для хранения программы работы МПС и данных, используемых при работе, включаем в МПС постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Для выдачи Y2 и Y3 необходим интегральный таймер (ИТ). Для вывода информации в объект управления и ввода её в МПС в устройство включаем программируемый параллельный адаптер (ППА). Для отображения старшей тетрады Y1 установим светодиоды индикации (ИНД). Так же для ввода числа X в МПС установим тумблеры (ТУМ). Для произвольного увеличения длительности сигнала Y3=0 установим кнопку «управления ИТ» (КН3). Микропроцессорная БИС рассчитана на выполнение логических и арифметических операций с 8-разрядными числами в двоичной и десятичной системах счисления, а также операций с двойной разрядностью (с 16-разрядными числами).
Рисунок 1 МП БИС КР580ВМ80А
Память - последовательность ячеек для хранения программы и данных, составляющих информацию для дальнейшей работы. Память является одним из главных элементов устройства. Совокупность всех ячеек памяти, к которым может обратиться микропроцессор – составляет адресное пространство памяти. Информационная емкость одной ячейки составляет восемь бит или один байт. Наибольший объем памяти, который может быть использован в устройстве – определяется объемом адресного пространства.
Основным этапом конструирования МПС является организация памяти, и поэтому при разработке программного обеспечения необходимо внимательно провести распределение памяти. Область памяти ПЗУ составляет 0000h…03FFh. Область памяти ОЗУ – 0400h…04FFh. Для упрощения решения задач, которые возникают при работе с подпрограммами, очень удобна стековая память. По этому вершину стека расположим в 04FFh.
ДША должен обеспечивать формирование сигналов выбора ОЗУ, ПЗУ, и др. Для удобства дешифрации портов ввода – вывода интегральный таймер расположи в адресном пространстве с F8h по FBh, ППА – с FCh по FFh.
Рисунок Область распределения адресного пространства микропроцессорной системы
-
8-разрядные микроконтроллеры общего назначения MCS-51/1816ВЕ51. Основные характеристики. Распределение адресного пространства.
в методичке