- •Микропроцессор, микропроцессорная система (мпс) и микроконтроллер: определения. Классификационные признаки мпс: архитектура, система команд, назначение, разрядность.
- •Структура команд мп. Понятия командного цикла, машинного цикла и такта. Типы машинных циклов. Способы адресации операндов (на примере Intel 8085 / к1821вм85).
- •Этапы проектирования микропроцессорного контроллера на базе микроконтроллера. Выбор и обоснование структурной схемы. Способы подключения внешних устройств. Разработка управляющей программы.
- •Микроконтроллеры avr. Основные характеристики. Процессорный блок мк avr: состав операционного блока и устройства управления (на примере мк aTtiny2313)
- •Адресные пространства мк avr. Способы адресации памяти данных и памяти программ. Система команд мк avr (на примере мк aTtiny2313)
- •Арифметические и логические инструкции
- •Инструкции передачи данных
- •Современные тенденции в развитии микропроцессоров и микроконтроллеров. Основные производители и особенности современных микроконтроллеров и сигнальных процессоров.
- •Процессорные ядра arm: архитектура, расширения, сферы применения. Структура ядра Cortex-m3.
- •Цифровые сигнальные процессоры (цсп): специальные аппаратные ресурсы (умножители с накоплением, циклические буферы), приемы параллельной обработки данных (simd, vliw). Сферы применения цсп.
- •Программируемые логические интегральные схемы. Типы архитектур плис – fpga и cpld. Основные программируемые узлы плис. Перспективы развития плис.
Инструкции передачи данных
Мнемоника |
Операнды |
Описание |
Операция |
MOV |
Rd,Rr |
Скопировать регистр |
Rd = Rr |
LDI |
Rd,K8 |
Загрузить константу. Можно использовать регистры R16:R31 |
Rd = K |
LDS |
Rd,k |
Прямая загрузка |
Rd = (k) |
LD |
Rd,X |
Косвенная загрузка |
Rd = (X) |
Директивы ассемблера
Компилятор поддерживает ряд директив. Директивы не транслируются непосредственно в код. Вместо этого они используются для указания положения в программной памяти, определения макросов, инициализации памяти и т.д. Список директив приведён в следующей таблице.
Директива |
Описание |
|
Директива |
Описание |
BYTE |
Зарезервировать байты в ОЗУ |
|
ESEG |
Сегмент EEPROM |
CSEG |
Программный сегмент |
|
EXIT |
Выйти из файла |
DB |
Определить байты во флэш или EEPROM |
|
INCLUDE |
Вложить другой файл |
DEF |
Назначить регистру символическое имя |
|
LIST |
Включить генерацию листинга |
DEVICE |
Определить устройство для которого компилируется программа |
|
LISTMAC |
Включить разворачивание макросов в листинге |
DSEG |
Сегмент данных |
|
MACRO |
Начало макроса |
DW |
Определить слова во флэш или EEPROM |
|
NOLIST |
Выключить генерацию листинга |
ENDM, ENDMACRO |
Конец макроса |
|
ORG |
Установить положение в сегменте |
EQU |
Установить постоянное выражение |
|
SET |
Установить переменный символический эквивалент выражения |
-
Современные тенденции в развитии микропроцессоров и микроконтроллеров. Основные производители и особенности современных микроконтроллеров и сигнальных процессоров.
Стратегия развития сегодняшнего рынка микропроцессоров и микроконтроллеров направлена на предоставление разработчику микросхем с большей производительностью, широким набором периферии и малым энергопотреблением. Рост производительности микроконтроллеров обуславливается расширяющимся применением 32бит ных процессоров. Использование компаниями микроконтроллерногорынка архитектуры ARM произвело поистине революционный переворот в создании высокопроизводительных микросхем и проникновении на рынок COTS технологий. Однако растёт вычислительная мощность и восьмиразрядных микросхем с «архаичной», но ставшей уже стандартной архитектурой 8051, диапазон производительности которой простирается ныне от единиц до сотен MIPS. Ещё одной инновацией, способствующей росту производительности микроконтроллеров, является внедрение в них элементов архитектуры цифровых сигнальных процессоров. В числе «стандартной» коммуникационной периферии микропроцессоров и микроконтроллеров сегодня находятся интерфейсы Ethernet, USB, а у микросхем, ориентированных на автомобильный рынок, – CAN, LIN, MOST, FlexRay.
Качество и темпы разработок приложений на основе современных микроконтроллеров обеспечиваются не только расширяющимся набором программного инструментария, но и включением в конструкцию кристалла систем для внутрисхемной отладки. Если первые процессорные микросхемы являлись плодом пытливой мысли инженеров и учёных и формировали рынок, то сегодня сам рынок определяет ход мысли создателей со временных процессорных архитектур и микроархитектурных конструкций. Минимизация цены конечных встроенных систем транслируется производителям элементной базы для таких систем. Именно это определяет «живучесть» 8разрядных микроконтроллеров, доля продаж которых составляет приблизительно половину от общего объёма продаж аналогичных микросхем. А если перевести эти деньги в штуки микросхем, то при небольшой стоимости 8разрядных микроконтроллеров их доминирование в производстве станет просто неоспоримым.
Рынок 8разрядных микроконтроллеров успешно развивается. Но несомненным фактом является и возрастание роли 32разрядных процессоров в поддержке встраиваемых приложений. При этом лидеры рынка стремятся иметь в своей продуктовой линейке сбалансированный набор 8/16 и 32разрядных микросхем. В среднем же в мире около трети новых разработок встроенных систем основаны на 32разрядных процессорных платформах. На стремительно развивающемся азиатском рынке от половины до 70% разработчиков (в зависимости от страны) планируют использовать 32разрядные
процессоры в своих проектах. Эта тенденция подкрепляется не только спросом, но и адекватным
предложением от производителей процессоров и микроконтроллеров.32разрядные платформы не только
обладают вычислительной мощью, но и удобны для разработчиков в части возможностей высокоуровневого программирования на языках C, C++ и высокой интеграции периферийных подсистем для подключения внешних сигналов, передачи сигналов управления и управления графическими устройствами.