1.8.7. Работа мк в локальной сети
В системах децентрализованного управления, которые используются для управления и регулирования в топологически распределенных объектах, возникает задача обмена информацией между множеством микроконтроллеров, объединенных в локальную вычислительно-управляющую сеть. Как правило, локальные сети на основе MCS51 имеют магистральную архитектуру с разделяемым моноканалом (коаксиальный кабель, витая пара, оптическое волокно), по которому осуществляется обмен информацией между контроллерами.
Бит SM2 в SCON позволяет простыми средствами реализовать межконтроллерный обмен. Механизм обмена информацией построен на том, что в режимах 2 и 3 программируемый девятый бит данных при приёме фиксируется в бите RB8. PS может быть запрограммирован таким образом, что при получении стоп-бита прерывание от приёмника будет возможно только при условии RB8=1, при этом бит SM2 должен быть установлен в ‘1’. Ведущий контроллер всем ведомым передаёт широковещательное сообщение с байтом-идентификатором абонента (код адреса контроллера - получателя), которое отличается от байтов данных только тем, что в его девятом бите содержится ‘1’. Во всех ведомых контроллерах происходят прерывания прикладных программ и вызов подпрограмм сравнения байта-идентификатора с кодом собственного сетевого адреса. Адресуемый контроллер сбрасывает свой SM2 и готовится к приёму блока данных. Остальные ведомые микроконтроллеры оставляют неизменными свои SM2=1 и передают управление основной программе. При SM2=1 информационные байты в сети прерывания не вызывают.
В режиме 1 автономного микроконтроллера бит SM2 используется для контроля истинности стоп-бита (при SM2=1 прерывание не произойдет до тех пор, пока не будет получено единичное значение стоп-бита). В режиме 0 SM2 не используется и должен быть сброшен.
1.9. Системный сброс однокристального мк
При подаче единичного сигнала системного сброса на вход RST происходят следующие действия:
счетчик команд PC, все регистры специальных функций кроме указателя стека и регистра SBUF устанавливаются в 0;
указатель стека принимает значение SP = 07H;
запрещаются все прерывания;
запрещается работа таймеров/счетчиков и последовательного порта;
выбирается нулевой банк регистров ОЗУ;
все порты ( Р0-Р3) настраиваются на ввод информации;
в регистре SBUF устанавливаются случайные значения битов.
Рассмотрим схему подключения МК для реализации автоматического сброса при включении напряжения питания, представленную на рис. 14. Гарантированный автоматический сброс МК при включении питания UCC обеспечивает цепочка, состоящая из конденсатора емкостью 10мкФ, подключенного к RST и к источнику питания, а также резистора сопротивлением 8,2 кОм, подключенного к GND.
Сигнал RST не влияет на содержимое ячеек внутреннего ОЗУ. После включения питания содержимое ячеек внутреннего ОЗУ принимает случайные значения.
Рис. 14. Схема реализации автоматического сброса при включении питания МК
1.10. Режим пониженного энергопотребления мк
В МК семейства МК51, выполненных по технологии КМОП (серия 1830), имеются два режима уменьшенного потребления: режим холостого хода и режим микропотребления. Режим пониженного потребления инициируется установкой битов PD и IDL в регистре PCON (табл. 12).
Рассмотрим режим холостого хода. Команда, устанавливающая IDL = 1, является последней выполняемой перед переходом в режим холостого хода. В этом режиме блокируются функциональные узлы центрального процессора (CPU), что и уменьшает энергопотребление. Сохраняются состояния SP, PC, PSW, аккумулятора и всех других регистров, а также содержимое внутреннего ОЗУ данных.
Для завершения этого режима имеются два способа. При активизации любого разрешенного прерывания автоматически происходит установка IDL = 0, заканчивая режим холостого хода. При выходе из подпрограммы обслуживания прерывания будет выполнена команда, которая является следующей за командой, заставившей перейти МК в этот режим. Второй способ выхода из режима – это аппаратный сброс по входу RST. Аналогично вышерассмотренному IDL сбрасывается в 0, далее выполняется команда идущая за той, которая вызвала режим.
Рассмотрим режим микропотребления. Команда, устанавливающая PD = 1, является последней выполняемой перед входом в режим микропотребления. В этом режиме задающий генератор выключается, в результате прекращается работа всех узлов МК, сохраняются только данные внутреннего ОЗУ. Единственным выходом из этого режима является аппаратный сброс по входу RST. В этом режиме работы напряжение питания UCC может быть снижено до 2В. Оно должно быть восстановлено до номинального перед выходом из режима. Для микросхемы К1830ВЕ51 ток потребления в режиме холостого хода составляет 4,2 мА, а в режиме микропотребления 50 мкА.