Режимы обмена информацией

Программный Синхронный обмен; без проверки признаков готовности устройства; Асинхронный; проверка признака готовности (e.g. принтер); обмен с протоколом; Обмен с прерыванием;

С использованием ПДП (прямого доступа к памяти)

программным обменом управляет CPU, в ПДП – аппаратно

ПсП – последовательные порты (UART, USART) – universal sync/async receiver transmitter) – Intel; SPI – serial peripheral interface – Motorola.

RxD – receive data;

TxD – transmit data

КП – контроллер прерываний. Запросы бывают внешние и внутренние. В 51 – 2 внешних запроса INT₀, INT₁ – они поступают через линии порта Р₃; и 3 внутренних – от устройств (от последовательного порта и др.)

Настройка КП:

• Приоритеты запросов;

• Запрет прерываний – индивидуально (маскирование):

2регистра:Interrupt Private (priority)

Interrupt Enable

• Режим обслуживания запросов (Например, в 59-м режимы фиксированных приоритетов, циклическое изменение приоритетов запросов)

Т/С – таймер/счетчик. Как правило, задачи управления в контроллере выполняются в режиме реального времени, т.е. в течение определенного интервала времени контроллер должен выполнить ввод, обработку и вывод (цикл).

Для разгрузки CPU в контроллер ввели модули Т/С, количество:от 2-х до 5-ти. Таймер формирует временной интервал.

Функции Т/С:

1. Запуск отдельных подзадач алгоритма управления через промежутки ∆t, называемые метками реального времени;

2. Подсчет внешних импульсов;

3. Формирование последовательных импульсов требуемой частоты на входе Т/С.

КПДП – контроллер прямого доступа к памяти. Содержит от 1 до 4 каналов

Direct request (DRQ) – формируется контроллером периферийного устройства. КПДП – формирует запрос в ЦПУ – отключить ЦПУ от магистрали (HOLD, HLDA – hold acknowledgement); подтверждение – DACK – direct memory access acknowledgement.

АЦП/ЦАП – аналоговые сигналы обычно поступают через один выделенный порт. Существует несколько регистров для настройки (CONF)

ПП, ПсП, КП, Т/С, КПДП, АЦП/ЦАП – периферийные модули.

В некоторых контроллерах есть специализированные процессоры.

Тема 3. Структура базового мк

Базовый МК семейства Intel 8051 включает следующие основные устройства:

• ЦПУ (АЛУ, А, регистры и т.п.);

• Резидентная память программ , мин. - 4Кбайт;

• Резидентная память данных ( ОЗУ) , мин. - объемом 128 байт;

• Четыре двунаправленных побитно настраиваемых восьмиразрядных орта ввода-вывода;

• Два 16-разрядных таймера-счетчика;

• Контроллер обработки 5 прерываний (запросы на прерывание от внешних устройств (не показаны);

• Интерфейс для последовательного обмена информацией с другими микроконтроллерами или персональными компьютерами.

Тема 4. Организация и функционирование базового цпу

Блок обработки данных:

• АЛУ –арифметико-логическое устройство;

• R0 – R7 – регистры общего назначения;

• В – специальный регистр в MCS 51 – используется для команд MUL (умножение) и DIV (деление).

• MUL AB, где А – аккумулятор, В – специальный регистр;

• DIV AB, А – делимое, В – делитель, в А – частное, в В – остаток.

• В R0-R7 – можно хранить данные , константы (РОН, GP – general purpose);

• R0 и R1 – можно использовать как регистры адреса памяти данных;

• PC – Program Counter – программный счетчик. После питания или Reset PC = 0 – старт любой программы с нулевого адреса.

.

Модификации логических и арифметических операций над байтами

(с точки зрения расположения исходных данных, * - любая операция)

1. - одно данное всегда в аккумуляторе, другое в регистре и результат записывается всегда в аккумулятор. Режим адресации регистровый (РА). ADD A, R2; (A+R2 → R2)

2. ; М – данные в памяти данных. Можно использовать две адресации:

ADD A, adr – прямой адрес памяти;

ADD A, @ R0; косвенная регистровая адресация

Предварительно в R0 надо загрузить адрес памяти. @ - признак косвенной регистровой адресации.

3. - режим непосредственной адресации.

Пример ADD A, #32H

32Н – данное;

# - означает, что это данное, константа. Если пропустим #, то А будет сложено с данными из 32 ячейки.

• PSW – Program State Word ( F - регистр флажков)

• CY – флажок переноса (carry) из старшего разряда (0 – перенос отсутствует, 1 – перенос есть)

• AC – флажок переноса из третьего бита (старший бит младшей тетрады) - используется для десятичной коррекции младшей тетрады, при выполнении арифметической операции над двоично-кодированными десятичными данными (BCO – Binary Code Decimal). (0 – переноса нет; 1 – перенос есть). Выполняет коррекцию

• СДК – схема десятичной коррекции.

• F0 – нулевой флажок пользователя, не формируется автоматически. Можем сами использовать как надо. Устанавливаем в 0 или 1 сами.

• S1, S0 – используется для выборки регистровых банков;

S1S0 Банк Рг

0 0 B0 (0-7)

0 1 B1 (8-16)

1 0 B2 (16-23)

1 1 B3 (24-31)

• OV – overflow – формируется при арифметической операции при переполнение результата.

• 1-й бит не используется.

• P – parity (паритет) четность(0) или нечетность(1) результата.

Можно адресовать регистр флажков на уровне байта или отдельных битов (PSW.3)