39. Функциональная схема микроконтроллера msp430 и назначение входящих в него устройств.
Микроконтроллеры семейства MSP430 имеют фон-неймановскую архитектуру и содержат 16-битное RISC ЦПУ, периферийные модули, а также гибкую систему тактирования, объединённые общими шинами адреса (MAB) и данных (MDB).
40. Как таймер формирует шим
ШИМ - это широтно-импульсная модуляция. т.е. модуляция, управление напряжением или током путем изменением ширины импульсов при неизменной их величине. Величина импульсов это разность между включено и выключено.
ШИМ это практически цифровой сигнал - т.е. это либо включено (на ножке МК это логическая "1") либо выключено (на ножке МК это лог. "0"). Для создания ШИМ сигнала используются различные ключи - например встроенные в МК или внешние транзисторы или тиристоры, симисторы.
ШИМ ( англ. PWM ) сигнал имеет следующие основные параметры:
- период ШИМ - это время между фронтами (или спадами) соседних импульсов - обозначается T - обычно он постоянен по времени. С периодом связана обратная величина :
- частота ШИМ равная 1 / T выражается в Герцах - Гц.
- величина ШИМ - коэффициент заполнения - duty cycle - это отношение А / Т Если умножить на 100 то получим в процентах.
- размах ШИМ - это разность между значениями вкл. и выкл.
41.Режимы энергопотребления микроконтроллеров. Примеры
Для эффективного использования энергии батареи в микроконтроллерах используются режимы энергосбережения. Спящий режим и управление питанием микроконтроллеров может оказаться очень полезным, если микроконтроллер какое-то время ничего не делает, ожидает какого-нибудь события. А также, для выключения не используемой периферии МК в целях экономии ресурсов батареи питания. Вообще у разных микроконтроллеров биты управления режимами энергосбережения могут быть разбросаны по разным регистрам. А также количество режимов может изменяться от 2 до 6 у разных моделей МК.
Рассмотрим режимы энергосбережения микроконтроллера ADSP-BF:
Процессор допускает четыре режима, каждый со своим уровнем качества и потребления энергии. Режим полного включения обеспечивает наивысшее качество при наибольшей тактовой частоте.
Активный режим означает, что процессорное ядро и система работают с частотой внешнего тактового сигнала CLKIN.
Режим сна ограничивает потребление энергии процессором путём отключения тактового сигнала процессорного ядра (CCLK) причём системное синхронное время продолжает функционировать. В режиме сна невозможен прямой доступ (DMA) к памяти первого уровня L1. Процессор может быть разбужен внешним событием или часами реального времени RTC, переходя в активный режим или на полное включение, в зависимости от значения бита обхода (BYPASS) в регистре управления PLL.
Режим глубокого сна максимизирует энергосбережение путём отключения тактирования процессорного ядра синхронного системного времени (CCLK и SCLK). Функционируют только асинхронные системы, такие, как часы реального времени RTC, но при этом для них недоступны внутренние ресурсы или внешняя память. Из этого режима низкого энергопотребления можно выйти только путём сброса или в результате асинхронного прерывания, генерируемого от часов реального времени. При этом процессор в результате прерывания от RTC переходит в активный режим. В результате выхода из глубокого сна путём сброса процессор переходит в режим полного включения.
Регулирование напряжения осуществляется внутренним регулятором микросхемы, который может генерировать уровень от 0,8 до 1,2 В за счет внешнего источника от 2,25 до 3,6 В. Регулятор контролирует логический уровень внутреннего напряжения и программируется специальным регистром VR-CTL путём прибавления по 50 милливольт.