ASSEMBLER / Пособие51GB / 8.описание стенда

8. Описание стенда

8.1. Структура контроллера

Учебный контроллер состоит из следующих основных узлов:

1. Микроконтроллер (МК) Intel 80C51GB с тактовой частотой 11,059 МГц

2. Модуль памяти с совмещенным адресным пространством кода и данных (SRAM 32K и Flash ROM 16K), подключенных через мультиплексированную шину данных/адреса

3. Сетевой модуль с преобразователями интерфейсов RS-232 и RS-485, гальванически изолированные (опторазвязка) от других схем контроллера

4. Драйвер интерфейса RS-232 для монитора (отладчика)

5. Логических входов и выходов (кнопки Пуск и Стоп, «светофор»)

6. Модуля АЦП с

7. Имитатора объекта управления с двумя апериодическими звеньями

8. ШИМ 15,6 кГц с отключаемым фильтром для управления объектом

9. Силовым ключом на КМОП-транзисторе с драйвером для управления подсветкой ЖКИ (5В, 0.5А)

10. Символьного жидкокристаллического дисплея (ЖКИ) с контроллером HD44780u и стандартным 8-битным (4-битным) интерфейсом

11. Цифровой матричной клавиатурой 4 строки х 3 клавиши

12. Последовательной перепрограммируемой памяти EEPROM, подключенной к МК по шине SPI

13. Блока питания

Все узлы контроллера размещены на двух печатных платах: базовой и дополнительной и смонтированы в едином пультовом корпусе.

8.2 Структура ПО

8.3 Адресное пространство

Микроконтроллеры семейства Intel MCS-51 имеют четыре основные, независимо адресуемые, области памяти:

1. Внутренняя память данных

2. Регистры специальных функций

3. Внешняя память данных

4. Внешняя память программ

В учебном контроллере внешняя память данных находится в одном адресном пространстве с внешней памятью программ. Распределение областей всех видов памяти приведено на рисунке.

Системная область внешней памяти показана серым цветом. Штриховкой обозначены несуществующие адреса. Все остальные области доступны для использования программистом.

8.4 Внешняя память

Учебный контроллер имеет совмещенное адресное пространство (архитектура фон Неймана) внешней памяти микроконтроллера. Младшая половина является системной и доступна только для чтения (Flash-ПЗУ). Старшая половина адресного пространства отдана под программу и данные пользователя, которые хранятся в ОЗУ.

Распределение внешней памяти микроконтроллера

Программа и данные размещаются с адреса 8000h по F7FF, всего 30 Кбайт. Распределение этого адресного пространства не регламентируется. Соотношение между размерами области программы и области данных может быть любым, если их суммарный объем не больше 30К. Например, 24К может быть отведено под программу и 6К под данные.

8.5 Внутренняя память данных

В учебном контроллере имеется внутренняя память данных объемом 256 байт. Свободно адресовать можно имеют младшие 128 байт, старшие 128 байт доступны только через косвенную адресацию. Чаще всего старшая половина внутренней памяти данных отводится под стек.

8.6 Регистры специальных функций

В МК 51GB используются 70 из 128 возможных адресов области регистров специальных функций (РСФ). Её распределение приведено на рисунке, вне таблицы указаны их адреса в шестнадцатеричном формате. Для каждого регистра указано его состояние при сбросе МК (символом x обозначено неопределенное).

РСФ доступны только при прямой адресации. Использование косвенной приведет к обращению к внутреннему ОЗУ.

Регистры специальных функций

f8	P5б 00000000	CH 00000000	CCAP0H XXXXXXXX	CCAPl1h XXXXXXXX	CCAP2H xxxxxxxx	CCAP3H xxxxxxxx	CCAP4H XXXXXXXX		ff
f0	*Bб 00000000				AD 7 00000000			SEPSTAT XXXXX000	f7
e8	CICONб 00000000	CL 00000000	CCAP0L XXXXXXXX	CCAP1L XXXXXXXX	CCAP2L XXXXXXXX	CCAP3L XXXXXXXX	CCAP4L XXXXXXXX		ef
e0	*ACCб 00000000				AD6 00000000			SEPDRT XXXXXXXX	e7
d8	cconб 00X0000	CMOD 00XXX000	CCAPM0 x0000000	CCAPM1 x0000000	CCAPM2 X0000000	CCAPM3 X0000000	CCAPM4 X0000000		df
d0	*PsWб 00000000				AD5 00000000			SEPCOn XX000000	d7
c8	T2CONб 00000000	T2MOD XXXXXX00	RCAP2L 00000000	RCAP2H 00000000	TL2 00000000	TH2 00000000			cf
c0	P4б 00000000				AD4 00000000		EXICON X0000000	ACMP 00000000	c7
b8	*IPб X0000000	SADEN 00000000	CICAP0H XXXXXXXX	CiCAP1H xxxxxxxx	CiCAP2H XXXXXxXX	CiCAP3H xxxxxxxx	CiCAP4H XXXXXXXX	CH1 00000000	bf
b0	*P3б 11111111				AD3 00000000	IPAH 00000000	IPA 00000000	IPH x0000000	b7
a8	*IEб 00000000	SADDR 00000000	CICAPOL XXXXXXXX	CiCAP1l xxxxxxxx	CiCAP2l XXXXXxXX	CiCAP3L XXXXXXXX	C1CaP4L xxxxxxxx	CL1 00000000	af
A0	*P2б 00000000				AD2 00000000	OSCR XXXXXXX0	wDTRST XXXXXXXX	iEa 00000000	a7
98	*SCONб 00000000	*SBUF xxxxxxxx	CiCAPM0 x0000000	CiCApM1 X0000000	CiCaPM2 x0000000	CiCAPH3 x0000000	CiCAPM4 X0000000	CiMOD xxxx0000	9f
90	*PIб 00000000				ADI 00000000			ACONб xx000000	97
88	*TCONб 00000000	*TMOD 00000000	*TL0 00000000	*TL1 000O00D0	*TH0 00000000	*TH1 00000000			8f
80	*POб 11111111	*SP 00000111	*DPI 00000000	*DPH 00000000	AD0 00000000			*PCON 00XX0000	87

* – стандартные РСФ семейства MCS-51

Х – неопределенное состояние

_б – битдоступные регистры

См. описание регистра РСОN. Бит РСОN.4 не изменяется после системного сброса.

8.7 Панели контроллера

Учебный контроллер имеет две панели, на которых размещены органы индикации и управления, разъемы для подключения внешних устройств.

Передняя панель

Задняя панель