mpusu_avr_p1
.pdf
20.12.2017
Процессорное ядро
Блок сброса и управления питанием
Блок сброса и управления питанием реализует процедуру инициализации и корректного запуска МК при включении или изменении напряжения питания
Основными действиями процедуры сброса являются:
•разрешение работы по достижении напряжения источника питания значения номинального напряжения питания микроконтроллера;
•установка в исходное состояние внутренних магистралей и сигналов управления;
•установка всех регистров специальных функций в значения по умолчанию, соответствующие, как правило, неактивному состоянию периферийных модулей;
•запуск тактового генератора, при котором для стабилизации частоты тактирования автоматически формируется необходимая задержка времени;
•загрузка в счетчик команд стартового адреса программы.
21
Голик С.Е.
Модули памяти
Обобщенная структура запоминающего устройства
В составе современных МК применяется одновременно два типа запоминающих устройств, различающихся принципом действия, характеристиками и назначением:
•оперативные ЗУ (ОЗУ), хранящие оперативную информацию и промежуточные результаты вычислений;
•постоянные ЗУ (ПЗУ), предназначенные для хранения программ и неизменяемой в процессе работы МК информации.
22
Голик С.Е.
11
20.12.2017
Модули памяти
Оперативное запоминающее устройство
23
Голик С.Е.
Модули памяти
Постоянное запоминающее устройство
24
Голик С.Е.
12
20.12.2017
Модуль внутрисхемного программирования
Параллельное программирование
Внутрисхемное программирование
25
Голик С.Е.
Модуль системы прерываний
26
Голик С.Е.
13
20.12.2017
Модуль системы прерываний
Система прерываний должна обеспечивать выполнение следующих функций:
1.формирование запроса прерывания:
•аппаратная установка флагов прерываний при возникновении события
2.идентификация источника прерывания:
•система с программным опросом флагов (поллинг)
•векторная система обработки прерываний
3.разрешение и запрет прерываний:
•задается установкой флагов разрешения в РСФ
4.задание приоритетов прерываний и их арбитраж:
•задается установкой флагов приоритета в РСФ
•формируется программными средствами
5.запоминание состояния прерываемой программы:
•аппаратное запоминание в стеке содержимого счетчика команд (адреса возврата)
6.переход к подпрограмме обслуживания прерывания и возврат из нее:
•программное сохранение ресурсов, используемых в основной программе
•выполнение подпрограммы обслуживания прерывания
•программное восстановление ресурсов основной программы
•аппаратный возврат в основную программу занесением адреса возврата из стека в счетчик команд
27
Голик С.Е.
Модуль системы прерываний
Последовательность действий, выполняемая в векторной системе прерываний при обработке запроса:
•по запросу прерывания устанавливается флаг прерывания источника;
•микроконтроллер заканчивает выполнение текущей команды и автоматически заносит в стек содержимое счетчика команд (адрес возврата);
•в счетчик команд заносится адрес вектора прерывания, производится переход к вектору и по информации в нем – вызов подпрограммы обслуживания прерывания;
•при входе в подпрограмму обслуживания прерывания автоматически запрещаются все прерывания с равным и более низким уровнем приоритета;
•при необходимости в стеке запоминается содержимое регистров с информацией о состоянии прерванной программы,;
•производится обслуживание источника, запросившего прерывание;
•разрешаются все прерывания с равным и более низким уровнем приоритета;
•из стека восстанавливается содержимое регистров, причем последним аппаратно восстанавливается содержимое счетчика команд, обеспечивая переход к продолжению прерванной программы.
28
Голик С.Е.
14
20.12.2017
Модуль сторожевого таймера
29
Голик С.Е.
Модуль сторожевого таймера
30
Голик С.Е.
15
20.12.2017
Модули параллельных портов ввода-вывода
Двунаправленные порты ввода-вывода
Квазидвунаправленный порт |
Двухтактный порт |
31
Голик С.Е.
Модули параллельных портов ввода-вывода
Двунаправленные порты ввода-вывода
Порт ввода-вывода с подтягивающим резистором
32
Голик С.Е.
16
20.12.2017
Модули параллельных портов ввода-вывода
Двунаправленные порты ввода-вывода
Порт ввода-вывода с альтернативной функцией
33
Голик С.Е.
Модули таймеров-счетчиков
Базовый таймер-счетчик
34
Голик С.Е.
17
20.12.2017
Модули таймеров-счетчиков
Усовершенствованный таймер-счетчик: захват и сравнение
а – канал сравнения б – канал захвата
35
Голик С.Е.
Модули таймеров-счетчиков
Усовершенствованный таймер-счетчик
36
Голик С.Е.
18
20.12.2017
Модули таймеров-счетчиков
Каналы ШИМ и процессоры событий
37
Голик С.Е.
Модули последовательного обмена
Синхронная передача данных
38
Голик С.Е.
19
20.12.2017
Модули последовательного обмена
Асинхронная передача данных
39
Голик С.Е.
Модули последовательного обмена
Структура модуля последовательного обмена UART
40
Голик С.Е.
20