Расчет схемы сброса и синхронизации
Расчет схемы сброса и синхронизации заключается в выборе длительности импульса сброса, в соответствии с требованиями технических условий к нему для конкретного микроконтроллера.
Расчет схемы синхронизации заключается в выборе схемы генератора и частоты синхронизации. Например, выбор внешнего генератора может быть обусловлен необходимостью обеспечения очень высокой стабильности генератора. Выбор частоты синхронизации может определяться следующими факторами: максимальной частотой микроконтроллера, частотой синхронизации последовательного канала и т.д. Например, пусть микроконтроллер MCS51 должен обеспечить связь по последовательному каналу на скорости F= 9600 бит/с, а частота синхронизации его (fген) может быть выбрана в пределах 0 – 12 МГц. Для MCS51 скорость передачи по последовательному каналу однозначно связана с частотой тактового генератора, например для одного из режимов работы:F=fген /(32∙12∙N), где N – десятичный код, загружаемый в счетчик и определяющий скорость передачи. Отсюдаfген = F ∙ 32∙12∙N.
Выберем Nтаким, чтобы обеспечить при заданной скорости передачи максимально возможную тактовую частоту. Для рассматриваемого случая при N = 3,fген = 11,0592 МГц.
Организация памяти микроэвм
Память микропроцессорных устройств подразделяется на память программ и память данных. В микроЭВМ закрытой архитектуры все ресурсы памяти находятся на кристалле и их нельзя увеличить. МикроЭВМ открытой архитектуры допускают увеличение памяти программ и данных или только данных за счет подключения внешней памяти. Имеются еще и отладочные кристаллы, которые функционируют только с внешней памятью программ (микропроцессорное включение). С целью повышения скорости выполнения программ применяются также загружаемые микроЭВМ [43], код программы в которые заносится во внутреннее ОЗУ при включении питания из внешних схем (чаще всего из последовательной Flashпамяти).
Использовать или нет внешнюю память – зависит от конкретной задачи. Память программ, как правило, используют только внутреннюю. Это связано с тем, что в каждом семействе можно найти микроконтроллер с большой памятью программ и, кроме того, внутренняя память имеет биты защиты. С памятью данных дело обстоит по-другому. Внутренние ресурсы микроЭВМ обычно составляют сотни байт и, если задача не оперирует массивами данных, то их бывает достаточно, в противном случае необходимо использовать вариант с внешним ОЗУ. Поэтому, прежде чем приступить к разработке схемы МПУ, необходимо четко представлять алгоритм задачи и прикинуть необходимые ресурсы. Как известно, все предусмотреть невозможно, и иногда в процессе модификации программного обеспечения или изменения ТЗ приходиться наращивать память. В этом случае можно порекомендовать разработку МПУ с возможностью подключения внешней памяти данных. В настоящее время построение внешнего модуля памяти является тривиальной задачей вследствие наличия микросхем большой ёмкости и всевозможной организации, т.е. в максимальном варианте внешние ОЗУ и ППЗУ – по одной микросхеме. На рис.4.8 приведен вариант схемы подключения внешней памяти данных (DD5); память программ – внутренняя. Регистр адреса DD2 служит для демультиплексирования шины адрес/данные и сохранения текущего адреса при обращении к памяти данных на время цикла. Микросхема DD14 – супервизор со встроенным охранным таймером, управление которым осуществляется через порт микроконтроллера Р13.
Рис.4.8. Подключение внешней памяти данных