Организация и особенности использования однокристальных микроконтроллеров (продолжение) Управление работой микроконтроллера
Устройство управления МК совместно с логической схемой переходов в каждом цикле команды формирует последовательность сигналов, управляющих функциями всех блоков МК и системой их взаимосвязи. Рассмотрение работы МК и особенностей реализации тех или иных процедур удобно выполнить путем анализа работы отдельных блоков МК в различных режимах его работы.
Синхронизация микроконтроллера.Опорную частоту синхронизации определяет или кварцевый резонатор (осциллятор), подключаемый к входам XI и Х2, или LC-цепь; X1 является входом, а Х2 - выходом генератора, способного работать в диапазоне частот от 1 до 6 МГц. На вход X1 может подаваться сигнал от источника внешней синхронизации. Схема синхронизации МК показана на рисунке ниже (часть "а"). В нее входят два счетчика с модулями пересчета 3 и 5. Первый используется для формирования сигнала системной синхронизации, который может передаваться на вывод Т0 после команды ENT0 CLK. Этот же сигнал поступает на счетчик машинных циклов, на выходе которого через каждые пять сигналов синхронизации МК формируется сигнал САВП, идентифицирующий каждый машинный цикл и используемый в расширенных МК-системах для стробирования адреса внешней памяти. Временные диаграммы машинного цикла и цикла команды МК показаны на рисунке (часть "б").
Системный сброс. В обслуживаемых МК-системах для инициализации используется кнопка сброса, которая заземляет соответствующий вход после подачи электропитания. В необслуживаемых МК-системах на вход СБРОС подсоединяется конденсатор емкостью 1 мкФ, что обеспечивает подачу сигнала, близкого к потенциалу земли, длительностью не менее 50 мс, после того, как напряжение электропитания установится после включения (см. рисунок выше, часть "а"). Сигнал СБРОС производит следующие действия: сбрасывает счетчик команд и указатель стека, устанавливает порт BUS в высокоимпедансное состояние, а порты Р1 и Р2 - на режим ввода; выбирает банк регистров RB0 и блок памяти MD0; запрещает прерывания; останавливает таймер и выдачу синхросигнала на вывод Т0; сбрасывает признак переполнения таймера FT и признаки пользователя F0 и F1.
Пошаговый режим работы.Схема запуска и временная диаграмма работы МК в пошаговом режиме показаны на рисунке ниже (части "а" и "б" соответственно). Этот режим используется на этапе отладки МК-системы и предоставляет разработчику возможность выполнить прикладную программу покомандно с выводом адреса очередной команды через порт BUS и младшую тетраду порта Р2.
Сигнал ШАГ* = 0 останавливает работу МК после окончания цикла текущей команды и выдает подтверждающий сигнал САВП. Для вывода МК из состояния останова необходимо подать сигнал ШАГ* = 1, на который МК откликается генерацией подтверждающего сигнала САВП=0. Для того, чтобы МК остановился на следующей команде, на вход ШАГ* вновь должен быть подан сигнал 0, как только сигнал САВП стал равен нулю. Переход от команды к команде осуществляется по нажатию кнопки ШАГ, запускающей буферный D-триггер по входу синхронизации. Сигнал ШАГ* на выходе D-триггера не приобретает значение 1 до тех пор, пока сигнал САВП не будет равен 1. Так как вход R* асинхронного сброса D-триггера эквивалентен трем ТТЛ-нагрузкам, то между выходом сигнала САВП и входом сброса D-триггера иеобходимо установить усилитель (см. рисунок).
http://www.kosmos.mk.ua/usmtu/mpk/k1816/k1816org5.html