Мікропроцесори в рез Лекція № 3

1. Структура пам’яті програм і пам’яті даних мікроЕОМ МСS51.

1.1 Резидентна пам’ять: особливості структури. Вектори переривань.

1.2 Принципи функціонування системи переривань ОЕОМ сімейства MCS51.

2. Регістрова пам’ять. Регістри спец. функцій.

Внутрішня будова: 5 функціональних груп:

1. блок обчислення

2. блок резидентної памяті (програм і даних)

3. блок синхронізації і керування

4. порти вводу/виводу

5. регістри спеціальних функцій (таймери, блок переривань, посл. інтерф., керування живленням ++)

Рис. 2.1 – Структурна схема MSC51

Однокристальний мікроконтролер містить:

• блок 8-розрядного ЦП;

• пам’ять програм ПЗП ємністю 4 кбайт;

• пам’ять даних ОЗП ємність 128 байт;

• чотири 8-розрядні програмовані порти введення/виведення Р0-Р3;

• послідовний порт;

• два 16-розрядні програмовані таймери/лічильники Т/С0, Т/С1;

• систему переривань з п’ятьма векторами і двома рівнями пріоритетів;

• блок керування (БК).

Блок резидентної пам’яті:

Вказівник команд, або програмний лічильник, призначений для зберігання адреси комірки пам’яті, яка містить код наступної команди. Програму дій МП записано в пам’яті у вигляді послідовності кодів команд. Для переходу до наступної команди вміст лічильника збільшується на одиницю у момент вибирання команди з пам’яті. Наприкінці виконання команди в лічильнику команд зберігається адреса наступної команди.

Вказівник стека – це регістр, який зберігає адресу останньої зайнятої комірки стека. Стеком або стековою пам’яттю називається область пам’яті, організована за принципом «останній прийшов – перший пішов».

2.3 Організація пам’яті мк

	0FFFH
	23H  TI, RI
	1BH  T/C1
	13H  INT1
	0BH  T/C0
	03H  INT0
	00H
15 8
	PC
7 0
Рис.2.3 — Структура резидентної пам'яті програм мікроконтролера 8051

Програмна модель МК 8051 містить резидентну пам'ять даних (РПД), регістри спеціальних функцій, резидентну пам'ять програм (РПП) і програмний лічильник PC.

Резидентна пам'ять програм (рис.2.3) має байтову організацію і доступна тільки для читання.

Резидентна пам'ять програм може бути доповнена зовнішньою пам'яттю. У цьому випадку загальний максимально допустимий обсяг пам'яті програм складе 64 Кб.

Молодші адреси резидентної пам'яті програм відведені під опрацьовування зовнішніх переривань , , від таймерів/лічильників T/C0, T/C1 і переривань від послідовного порту (TI, RI).

У випадку появи якого-небудь із зазначених переривань відбувається звернення до відповідної комірки резидентної пам'яті програм (наприклад, при виникненні переривання в PC записується код 0003H).

Резидентна пам'ять даних (рис.2.4) складається з 128-ми 8-розрядних комірок з адресами 00H-7FH і може бути доповнена зовнішньою пам'яттю даних ємністю до 64 К. При цьому простір резидентної і зовнішньої пам'яті не перетинаються, тому що доступ до них здійснюється за допомогою різних команд.

Молодші 32 байта РПД згруповані в 4 банки по 8 регістрів R0-R7 у кожному. Банк 0, Банк 1, Банк 2 і Банк 3 займають відповідно адреси 00H-07H, 08H-0FH, 10H-17H і 18H-1FH. Наступні після банків регістрів 16 байт (адреси 20H-2FH) чи 128 біт (адреси 00H-7FH) утворюють бітову область, до яких можливе побітове звертання. Набір команд МК містить значну кількість інструкцій, що дозволяють працювати з зазначеними бітами.

Область регістрів спеціальних функцій (РСФ) (рис.2.4) містить 21 регістр, призначення яких наведено в табл.2.2. 11 РСФ допускають побітове звертання (біти з адресами 80H-0F7H).

Резидентна пам'ять даних

Регістри спеціальних функцій

7FH

F7

F6

F5

F4

F3

F2

F1

F0

0F0H

E7

E6

E5

E4

E3

E2

E1

E0

0E0H

30H

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0D0H

7F

7E

7D

7C

7B

7A

79

78

2FH

-

-

-

BC

BB

BA

B9

B8

0B8H

77

76

75

74

73

72

71

70

2EH

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

0B0H

6F

6E

6D

6C

6B

6A

69

68

2DH

AF

-

-

AC

AB

AA

A9

A8

0A8H

67

66

65

64

63

62

61

60

2CH

A7

A6

A5

A4

A3

A2

A1

A0

0A0H

5F

5E

5D

5C

5B

5A

59

58

2BH

SBUF

99H

57

56

55

54

53

52

51

50

2AH

9F

9E

9D

9C

9B

9A

99

98

98H

4F

4E

4D

4C

4B

4A

49

48

29H

97

96

95

94

93

92

91

90

90H

47

46

45

44

43

42

41

40

28H

TH1

8DH

3F

3E

3D

3C

3B

3A

39

38

27H

TH0

8CH

37

36

35

34

33

32

31

30

26H

TL1

8BH

2F

2E

2D

2C

2B

2A

29

28

25H

TL0

8AH

27

26

25

24

23

22

21

20

24H

TMOD

89H

1F

1E

1D

1C

1B

1A

19

18

23H

8F

8E

8D

8C

8B

8A

89

88

88H

17

16

15

14

13

12

11

10

22H

PCON

87H

0F

0E

0D

0C

0B

0A

09

08

21H

DPH

83H

07

06

05

04

03

02

01

00

20H

DPL

82H

R7

1FH

SP

81H

Банк 3

87

86

85

84

83

82

81

80

80H

R0

18H

R7

17H

Банк 2

R0

10H

R7

0FH

Банк 1

R0

08H

R7

07H

Банк 0

R0

00H

Рис. 2.4 — Структура резидентної пам'яті даних і регістрів спеціальних функцій мікроконтролера 8051