- •1. Микропроцессор и его архитектура. Типы микропроцессоров. Основные характеристики и области применения микропроцессоров различных типов
- •2. Структура микроконтроллера мк-51. Основные функциональные блоки и их назначение.
- •Организация памяти
- •Память данных
- •Память программ
- •3. Система прерывания микроконтроллера мк-51.
- •4. Блок таймеров/счетчиков микроконтроллера мк-51: назначение, структура, режимы работы. Примеры использования таймеров/счетчиков в различных режимах.
- •5. Структура универсального 32-разрядного микропроцессора. Основные функциональные блоки и их назначение.
- •8. Аппаратные средства защиты в универсальном 32-разрядном микропроцессоре. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям.
- •9. Обмен информацией в режиме прямого доступа в память. Структура и функционирование контроллера прямого доступа в память. Каскадное включение контроллеров прямого доступа в память.
- •10. Особенности архитектуры микропроцессоров с технологией mmx и sse. Примеры эффективного использования технологии mmx и sse.
2. Структура микроконтроллера мк-51. Основные функциональные блоки и их назначение.
Архитектура однокристальных микроконтроллеров MCS-51, разработанная фирмой Intel, стала дефакто стандартной для этого типа микропроцессоров. Микропроцессоры, имеющие такую архитектуру, с определенными модификациями выпускаются различными фирмами. В нашей стране микроконтроллеры данной архитектуры относятся к семейству МК-51. Все они являются функционально завершенными и содержат на кристалле все необходимые узлы для построения законченной системы управления минимальной конфигурации.
С
труктурная
схема МК-51
содержит:
1)арифметико-логический блок (АЛБ), включающий в себя:
1.1)8-разрядное АЛУ;
1.2)регистр-аккумулятор A и дополнительный регистр-аккумулятор B, использующиеся при выполнении операций умножения и деления;
1.3)битовое АЛУ;
1.4)битовый аккумулятор, находящийся в разряде C слова состояния процессора PSW, который в байтовых арифметических операциях фиксирует сигнал переноса (назначение раз-дов PSW в табл.);
2)ВП прог-м емкостью 4 Кб, в ней могут храниться константы;
3)ВП данных емкостью 128 байт, используемую для организации банков р-ров общего назначения, стека и хранения пользовательских данных; часть этой памяти имеет побитовый доступ;
4)32 двунаправленных интерфейсных линии, индивидуально настраиваемых на ввод или вывод информации и организованных в виде 4х 8- разрядных портов P0-P3;
5)два 16-разрядных многорежимных таймера/счетчика TC0 и TC1, используемых для организации временных задержек, внешних событий (кол-ва сигналов, поступающих по внешним входам Т0 и Т1) и тактирования последовательного порта;
6)двунаправленный дуплексный асинхронный последовательный порт;
7)двухуровневую приоритетную маскируемую систему прерываний от трех внутренних источников (таймеров/счетчиков и последовательного порта) и двух внешних, поступающих по входам INT0 и INT1;
8)устройство управления (УУ);
9)встроенный тактовый генератор (ТГ), тактирование которого проводится внешним генератором с частотой fBQ; частота машинного цикла составляет fBQ / 12, время выполнения команд МК составляет 1-4 периода машинного цикла.
Формат регистра PSW
Позиция |
Бит |
Функция |
7 |
C |
Перенос в арифм. операциях. Битовый аккумулятор в лог. операциях |
6 |
AC |
Флаг вспомогательного переноса. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении сложения и вычитания и сигнализирует о переносе или займе в бите 3 |
5 |
FO |
Флаг, специфицируемый пользователем |
4 |
RSI |
Номер рабочего банка регистров |
3 |
RSO |
Номер рабочего банка регистров |
2 |
OV |
Переполнение в арифметических операциях |
1 |
- |
Не используется |
0 |
P |
Признак четности числа единиц в аккумуляторе |
