- •1 Введение во встраиваемые вычислительные системы
- •1.1 Определения, особенности, классификация
- •1.1.6.1 Уровень предприятия (1)
- •1.1.6.2 Уровни объекта (2) и подсистемы (3)
- •1.1.6.3 Уровень функциональных узлов (4)
- •1.1.6.4 Уровень оборудования функциональных узлов (5)
- •1.1.6.4.1 Устройства ввода-вывода
- •1.1.6.4.2 Устройство сопряжения с объектом
- •1.2 Механизмы реального времени
- •1.2.4.1 Классификация прерываний
- •1.2.4.2 Функции системы прерываний и их реализация
- •1.2.5.1 Основные характеристики pcf8583
- •1.2.5.2 Описание
- •1.2.5.3 Режимы работы часов
- •1.2.5.4 Регистры-счетчики
- •1.2.5.5 Будильник
- •1.2.5.6 Регистры сигнализации
- •1.2.5.7 Таймер
- •1.2.5.8 Режим счетчика событий
- •1.2.5.9 Вывод прерывания int
- •2 Технические средства встраиваемых систем
- •2.1 Элементная база микропроцессорной техники для
- •2.2 Модульный принцип организации процессора ввс
- •2.2.4.1 Энергонезависимая память e2prom: историческая справка
- •2.2.4.2 Основные характеристики eeprom at24Cxx
- •2.2.4.3 Описание
- •2.2.4.4 Организация памяти
- •2.2.4.5 Адресация модулей eeprom
- •2.2.4.6 Операция записи
- •2.2.4.7 Операция чтения
- •2.2.5.1 Однонаправленные порты
- •2.2.5.2 Двунаправленные порты и порты с альтернативной функцией
- •2.2.6.1 Программируемые таймеры в микроконтроллере с ядром Intel
- •2.2.6.2 Модули таймеров-счетчиков со схемами входного захвата,
- •2.2.7.1 Классификация ацп
- •2.2.9.1 Контроллер последовательного интерфейса в
- •2.2.10 Подсистема синхронизации
- •2.2.11 Механизмы начальной инициализации встроенной памяти
- •2.2.11.1 Внешнее программирование встроенного пзу
- •2.3 Сетевые интерфейсы встраиваемых систем
- •2.3.1.1 Концепция шины I²c
- •2.3.1.2 Принцип работы шины I²c
- •2.3.1.3 Сигналы старт и стоп
- •2.3.1.4 Подтверждение
- •2.3.1.5 Синхронизация
- •2.3.1.6 Форматы обмена данными по шине I²c (7-битный адрес)
- •2.3.1.7 Арбитраж
- •2.3.1.8 Достоинства шины I²c
- •2.3.2.1 Согласование и конфигурация линии связи
- •2.3.2.2 Защитное смещение
- •2.3.2.3 Исключение приема при передаче в полудуплексном режиме
- •2.3.4.1 Протоколы реального времени
- •2.3.4.2 Резервирование каналов и кольцевая топология
- •2.3.4.3 Отличия от обычного Ethernet
- •2.3.6.1 Преимущества
- •2.3.6.2 Преимущества plc по сравнению с Wi-Fi
- •2.3.6.3 Недостатки
- •2.3.9.1 Физический уровень
- •2.3.9.2 Контроллер шины
- •2.3.9.3 Оконечные устройства
- •2.3.9.4 Монитор канала
- •3 Программное обеспечение и инструментальные
- •3.1 Особенности программного обеспечения ввс
- •3.1.4.1 Особенности плк
- •3.1.4.2 Варианты построения систем на базе плк
- •3.1.4.3 Особенности программирования плк
- •3.1.4.4 Варианты реализации плк
- •3.1.4.5 Цикл плк
- •3.1.4.6 Области применения плк
- •3.1.4.7 Сравнение с микроконтроллерами
- •3.2 Языки программирования
- •3.2.8.1 Удобочитаемость
- •3.2.8.2 Лёгкость создания программ
- •3.2.8.3 Надёжность
- •3.2.10 Краткий обзор языков, используемых при проектировании
- •3.2.10.1 Язык программирования Си
- •3.2.10.3 Платформа Java
- •3.2.10.4 Платформа .Net
- •3.2.10.5 Язык программирования ada
- •3.2.10.6 Язык программирования Esterel
- •3.2.10.7 Язык программирования Lustre
- •3.3 Инструментальные средства отладки и тестирования
- •Ieee 1149.1 jtag - механизм граничного сканирования
- •3.3.3.1 Реализация jtag-инструментария
- •3.3.4.1 Цели и задачи профилировки
- •3.3.4.2 Общее время исполнения
- •3.3.4.3 Удельное время выполнения
- •3.3.4.4 Определение количества вызовов
- •3.3.4.5 Определение степени покрытия
- •3.3.5.1 Обеспечение корректности программного кода: обзор
- •3.4 Разработка программного продукта
- •3.4.2.1 Сложность проектирования и разработчики- одиночки
- •3.4.2.2 Оценка времени проектирования
- •3.4.2.3 Использование новых технологий
- •3.4.4.1 Безопасность и перемены
- •3.4.4.6 Играй в защите
- •3.4.4.7 Сбор метрических данных
- •3.4.4.8 Что дает давление сверху
- •3.4.4.9 Сердитый начальник
- •3.4.4.10 Туманные спецификации
- •3.4.4.11 Конфликт
- •3.4.4.12 Кто такой катализатор проекта
- •3.4.4.13 Человеку свойственно ошибаться
- •3.4.4.14 О персонале
- •3.4.4.15 Проблемы социологии
- •3.4.4.16 О патологической политике (еще раз)
- •3.4.4.17 Злоба и скупость
- •3.4.4.18 Основы здравого смысла
- •4 Устройство современного контроллера на примере
- •4.1 Назначение стенда
- •4.2 Состав стенда
- •4.3 Разъемы стенда и назначение выводов
- •4.4 Обзор компонентов принципиальной электрической
- •4.4.3.1 Матричная клавиатура
- •4.4.3.2 Жидкокристаллический индикатор
- •4.4.3.3 Светодиодные индикаторы
- •4.4.3.4 Звукоизлучатель
- •4.4.3.5 Дискретные входы-выходы
- •4.4.10 Фильтрующие емкости
- •4.5 Микроконтроллер aDuC812
- •4.6 Расширитель портов ввода-вывода на базе плис
- •4.6.1 Регистр клавиатуры kb
- •4.6.2 Регистр шины данных жки data_ind
- •4.6.3 Регистр данных параллельного порта ext_lo
- •4.6.4 Регистр данных параллельного порта ext_hi
- •4.6.5 Регистр управления ena
- •4.6.6 Регистр управления жки c_ind
- •4.6.7 Регистр управления светодиодами sv
- •4.6.8 Логическая схема плис: доступ к периферийным устройствам
- •4.6.9 Жидкокристаллический индикатор
- •4.6.9.1 Историческая справка
- •4.6.9.2 Подключение жки
- •4.6.9.3 Контроллер жки
- •4.6.9.4 Память данных жки (ddram)
- •4.6.9.9 Таблица команд контроллера жки
- •4.6.9.10 Операции чтения и записи команд/данных
- •4.7 Внешняя память программ и данных
- •5 Инструментальные средства для работы со стендом
- •5.1 Программирование стенда sdk-1.1
- •5.2 Компилятор sdcc
- •5.2.10 Использование меток
- •5.2.11 Директива __naked
- •5.2.12 Формат Intel hex
- •5.3 Инструментальная система m3p
- •5.4 Утилита make
- •5.5 Система контроля версий
- •6 Примеры программирования стенда sdk-1.1
- •6.1 Приступаем к работе
- •6.2 Программирование светодиодных индикаторов
- •6.3 Программирование последовательного канала
- •6.4 Программирование таймера
- •6.5 Программирование жки
6.4 Программирование таймера
Микроконтроллер ADuC812 имеет три программируемых 16-битных
таймера/счетчика: Таймер 0, Таймер 1, Таймер 2. Каждый таймер состоит из
двух 8-битных регистров THX и TLX. Все три таймера могут быть настроены
на работу в режимах “таймер” или "счетчик". Организация и принцип работы
Таймера 0 и 1 рассмотрена в подразделе 2.2.6.1.
Чтобы
настроить
таймер
на
определенную
частоту
(работа
по
прерыванию) в МК ADuC812 стенда SDK-1.1, необходимо выполнить
следующую последовательность действий:
Выбрать один из 4-х режимов работы таймера (регистр TMOD);
Настроить таймер на заданную частоту (инициализировать регистры
THx, TLx);
Включить таймер (регистр TCON);
251
Написать обработчик прерывания от таймера и установить вектор
прерывания в пользовательской таблице прерываний (внешняя память
данных начиная с адреса 2003h);
Разрешить прерывания от выранного таймера (регистр IE);
Разрешить все прерывания (регистр IE).
В
приведенном
примере
программы
реализована
анимация
на
светодиодных индикаторах. Исходные коды драйвера ПЛИС смотрите в
разделе 6.2.
unsigned long __systime = 0;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Инициализация Таймера 0 (1000Гц)
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void InitSystimer0( void )
{
TCON = 0x00; // Выключение таймера 0 (и таймера 1)
TMOD = 0x01; // Выбор режима работы 16-разрядный таймер
TH0 = 0xFC; // Инициализация таймера 0:
TL0 = 0x67; // настройка на частоту работы 1000 Гц (чуть больше)
TCON = 0x10; // Включение таймера 0
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Чтение милисекундного счетчика
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned long GetMsCounter( void )
{
unsigned long res;
ET0 = 0;
res = __systime;
ET0 = 1;
}
return res;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Возвращает прошедшее время (от момента замера)
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsigned long DTimeMs( unsigned long t2 )
{
unsigned long t1 = ( unsigned long )GetMsCounter();
}
return t1 - t2;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Задержка в милисекундах
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void DelayMs( unsigned long ms )
{
unsigned long t1 = ( unsigned long )GetMsCounter();
}
while ( 1 )
{
if ( DTimeMs( t1 ) > ms ) break;
}
252
//////////////////////// T0_ISR //////////////////////////////
// Обработчик прерывания от таймера 0.
//////////////////////////////////////////////////////////////
void T0_ISR( void ) __interrupt ( 1 )
{
// Время в милисекундах
__systime++;
}
TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x67;
// Инициализация таймера 0:
// настройка на частоту работы 1000 Гц (чуть больше)
//////////////////////// SetVector //////////////////////////
// Функция, устанавливающая вектор прерывания в пользовательской таблице
// прерываний.
// Вход: Vector - адрес обработчика прерывания,
// Address - вектор пользовательской таблицы прерываний.
// Выход: нет.
// Результат: нет.
//////////////////////////////////////////////////////////////
void SetVector(unsigned char xdata * Address, void * Vector)
{
unsigned char xdata * TmpVector; // Временная переменная
// Первым байтом по указанному адресу записывается
// код команды передачи управления ljmp, равный 02h
*Address = 0x02;
// Далее записывается адрес перехода Vector
TmpVector = (unsigned char xdata *) (Address + 1);
*TmpVector = (unsigned char) ((unsigned short)Vector >> 8);
++TmpVector;
*TmpVector = (unsigned char) Vector;
// Таким образом, по адресу Address теперь
// располагается инструкция ljmp Vector
}
void main( void )
{
unsigned char light = 1;
InitSystimer0();
// Установка вектора в пользовательской таблице
SetVector( 0x200B, (void *)T0_ISR );
// Разрешение прерываний от таймера 0
ET0 = 1; EA = 1;
}
{
}
while( 1 )
leds( light );
if( light == 0xFF ) light = 1;
else light |= light << 1;
DelayMs( 300 );
253