Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет технической кибернетики

—————————

Кафедра информационно-измерительных технологий

Конспект лекций

по курсу «Микропроцессорные системы и языки ассемблера»

Преподаватель:

Лобан В.И.

Санкт-Петербург — 2009

Содержание

Содержание 2

История развития микропроцессорной техники 4

Классификация микропроцессорных средств 4

Основные определения 4

Классификация микропроцессорных средств 6

Основные характеристики микроконтроллеров 7

Архитектура 8-разрядных микроконтроллеров 7

Базовая архитектура X51 – совместимых микроконтроллеров 7

Архитектура CPU 8

Программная модель CPU. 9

Организация памяти базового МК. Память данных (ПД) 10

Карта памяти данных 10

Внешняя память МК 11

Карта памяти программ (ПП) 11

Расширенная память 12

Организация SFR регистров 13

Система команд микроконтроллеров семейства MCS-51 14

Режимы адресации 14

Встроенные периферийные устройства МК 16

Архитектура портов ввода\вывода базовой модели 16

Альтернативные функции 17

Архитектура таймеров-счетчиков. 17

Форматы регистров управления. (SFR) 19

Последовательный порт UART (асинхронный приёмопередатчик) 19

Форматы регистров управления 20

Регистр управления последовательным портом SCON 20

Регистр управления мощностью PMOD 21

Скорость обмена данными для последовательного порта 21

Система прерываний 22

Особенности системы прерываний 24

Особенности системы прерываний МК Infineon 80C535 24

Дополнительный регистр запроса прерываний 24

Регистры приоритетов прерываний 25

Узел генератора 26

Регистры специального назначения. 27

Порты ввода-вывода 28

Цифровой коммутатор и приоритетный дешифратор 28

Форматы регистров конфигурирования 29

Особенности работы CPU. Особенности центрального процессорного устройства CIP51. 30

Архитектура и программирование аналого-цифрового преобразователя(АЦП) 31

Устройство выборки и хранения на входе АЦП 32

Форматы регистров конфигурирования 32

Калибровка 33

Узел прямого доступа к памяти (DMA) 33

История развития микропроцессорной техники Классификация микропроцессорных средств

1948 год – Уильям Шокли, Уолтер Браттейн, Джон Бардин создали первый транзистор

1958 год – компания Джек Килби, работающий в компании Texas Instruments (TI), изобрел первую интегральную схему (6 или 10 транзисторов)

1960 год – Intel (Гордон Мур)

1969 год – создание первой микросхемы памятью 1 кбит

1971 год – Intel – первый 4-битный микропроцессор, реализованный в одной микросхеме, 4004

1972 год – Intel – первый 8-битный процессор 8008

1973 год – Intel – первый универсальный 8-разрядный микропроцессор 8080 (8-битная шина данных, 16-битная адресная шина, адресуемая память - 64 Кбайта, требовал 3 источника питания +5В,-5В и +12В)

1973-74 гг. – компания Motorola разработала микропроцессор 6800 (8-разрядный, требовал 1 источник питания, архитектура фон Неймана)

1975 год – MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) – микрокомпьютер Altair – открытая система

Первым языком программирования для Альтаира стал Altair BASIC — интерпретатор языка Бейсик

1976 год – Apple Computer – Стивен Возняк создал компьютер Apple I – закрытая система

1977 год – Стивен Возняк создал компьютер Apple II – первый промышленный стандарт на микро ЭВМ

1981 год – IBM PC – открытая система

1974 год – National Semiconductor (NS)– 16 бит; TI – 16 бит

1975 год – Zilog – процессор Z80 (8-разрядный) – лучший процессор с CISC архитектурой¹

1978 год – Intel – процессор 8086 (16-разрядный)

1979 год – Intel – процессор 8088 (16-разрядный с внешней 8-битной шиной данных) – повышение продуктивности, мультиплексирование

1980 год – Motorola – 68000, 6809

– NS – 16032, 16008

IBM PC сориентировался на I 8086