62. Применение мпс в бытовой технике. Применение мпс в проектах интеллектуальный дом ид
-- Особенности: направленность на конечного пользователя, необходимость учета эргономических требований, необходимость разработки очень подробной инструкции по ремонту.
-- Тенденции: максимальное упрощение управлением, максимальное упрощение самих ЦПУ, защита от дурака, максимальное снижение эксплуатационных затрат.
-- Основное использование: умный дом. Концепция умного дома: интеллектуальное здание это нежилое (как правило – офисное здание с развитой инфраструктурой) помещение. Интеллектуальный дом – отдельно стоящее жилое помещение с подведенными инженерными коммуникациями.
-- Умное здание: интеллектуальное здание отличается умением распознавать и реагировать на определенные ситуации с одновременной минимизацией расходов. Концепции и принципы умного здания: устранение обслуживающего персонала и принятие решений отдельными подсистемами; создание интегрированной системы управления; реализация механизма немедленного отключения и передачи управляющих функций человеку; обеспечение корректной работы в целом при выходе из строя одной подсистемы; минимизация стоимости обслуживания и модернизации; наличие в здании проложенной системы коммуникаций. Отличия концепции умного дома: система должна быть полностью автоматической и не требовать вмешательства; максимальное упрощение подключения новых устройств; должна быть предусмотрена возможность предоставить пользователю подробный интерфейс управления системой; должна быть четко определена граница что можно делать, а что – нельзя.
-- Умный дом можно удаленно администрировать. В непредвиденной ситуации дом может оповестить нужные службы (пожарников или мусоров). Должна быть предусмотрена возможность удаленного ремонта.
63. Основные особенности risc процессоров
В МП технике существует 2 вида МК:
1) RISC – 200 -300 инструкций (команд)
2) CISC – 32 – 56 инструкций (команд)
2 структуры:
1) Гарвардский вид структуры – определение адресного пространства для данных программ
2) Фон Неймана – совмещенное пространство для данных и программ
90% построены по гарвардскому варианту структуры
В настоящее время существует целы набор семейств, построенных на архитектуре RISC. Самое развитое от компании Atmel . Придумали AVR контроллеры.
Контроллеры MSP 430
Архитектура ядра
Состоит их 16 разрядного АЛУ. Ядро содержит 16 16разрядных регистров, причем 4 регистра r0..r3 – указатели стека, счетчик команд, регистр состояния и генератор const. R4…R15 – регистры общего назначения. МК имеет 27 основных инструкций и 24 дополнительных. Инструкции универсальны.
Архитектура модулей:
Основан на внутренней магистрали, состоит из 3 шин: ША, ШД и Ш команд
Синхронизация контроллера:
Надо подкл кварцевый генератор. Сущ. 2 варианта подкл
1) Подкл часового генератора. Внутри генератора есть умножители частоты. Они выбираются программно. Тактовая частота меняется . Частота напрямую связана с потреблением.. Особенностью являются наличие синтезатора частот, который генерирует частоту от 100кГц до 6МГц. С синтезатора подается частота на проц. и таймер. Существует специальный генератор для периферийных модулей. Память данных содержит либо 128 либо 256 байт. Она организована след образом:16 регистров и остальные. Память данных 16 разрядная. Память команд flesh программируемая – программируется на месте. Делится на 2 области: память инструкции, информационная память (память const). ИП программируется в процессе работы контроллера. Устройства вв/выв: 2 порта 1и 2. Порт 2 – ввод, а порт 1– вывод. Существует несколько регистров: вх регистр, выходной регистр, регистр направления порта, регистр типа сигналов, регистр прерывания порта, … маски порта. Нет АЦП. ЦАП организован на специальном компараторе. Он может быть настроен от 0 до Uпит. К нему можно подкл любые датчики. Режимы энергопотребления: LPM0…LPM4. В нормальном режиме процессор потребляет 250-400 мкА. В режиме LMP0 выкл. АЛУ, потребление снижается до 30мкА. В режиме LMP1 выкл. АЦП, таймеры, а память работает. Потребление снижается до 10 мкА. В режиме LMP2 выкл. дополнительно память, но значения сохр в ОЗУ. В LMP3 выкл. ОЗУ. LMP1 – выкл. все кроме сторожевого таймера. Потребление 1 мкА
Из регистров LMP0… LMP4 можно выйти с помощью с помощью внутреннего или внешнего прерывания. Время восстановления 6 мкс. Только внешнее прерывание может восстановит из LMP4.Существует 15 векторов прерываний.