
- •Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов
- •7.1. Введение 39
- •8. Семейство 32-разрядных микроЭвм фирмы Motorola 88
- •9. Организация контроллеров pic фирмы Microchip 113
- •10. Особенности архитектуры сигнальных процессоров 125
- •10.2. Организация памяти 136
- •10.5.1. Прерывания 150
- •11. Пример проектирования асу тп: асу тп подготовки резиновой смеси 158
- •1.Введение
- •2.Архитектура управляющих цвм
- •2.1.Требования к цвм в контуре управления. Сравнительный анализ архитектур
- •2.1.1.Первая массовая управляющая цвм pdp-8
- •2.1.2.Семейства управляющих цвм pdp-11/lsi-11
- •3.Проблема связи между уровнями в многоуровневых мпс
- •3.1.Микроконтроллеры экр1847вг6 (upi - 42)
- •4.Клавиатура и индикация в мпс
- •4.1.Двоичная индикация и ключи
- •4.2.Матричная клавиатура
- •4.3.Сегментная индикация
- •4.4.Контроллер клавиатуры и индикации к580вв79
- •4.4.1.Работа контроллера
- •4.4.1.1.Управление клавиатурой
- •4.4.1.2.Управление дисплеем
- •5.Однокристальные микроЭвм – общие принципы организации
- •5.1.Особенности архитектуры 8-разрядный оэвм фирмы intel
- •5.1.1.Омэвм 8048
- •5.1.2.Семейство омэвм mcs-51
- •6.Обзор 8-разрядных контроллеров фирмы Motorola
- •6.1.Архитектура процессорного модуля семейства mc68hc05
- •6.1.1.Архитектура цпу
- •6.1.2.Организация памяти.
- •6.1.3.Встроенная подсистема ввода/вывода
- •6.2.Семейство мс68нс08
- •6.3.Семейство мс68нс11
- •7.Однокристальная микроЭвм mc68hc11e9
- •7.1.Введение
- •7.1.1.Характеристики
- •7.1.2.Характеристики представителей семейства mc68hc11.
- •7.1.3.Программная модель mc68hc11e9
- •7.1.4.Внутренняя структура и назначение выводов
- •7.1.5.Режимы работы
- •7.1.6.Карта памяти
- •7.1.7.Эсппзу и его программирование
- •7.2.Параллельный ввод/вывод
- •7.2.1.1.Синхронный параллельный обмен
- •7.2.1.2.Асинхронный параллельный обмен
- •7.2.1.2.1.Простой стробируемый ввод/вывод
- •7.2.1.2.1.1.Стробируемый ввод в порт c
- •7.2.1.2.1.2.Стробируемый вывод из порта b
- •7.2.1.2.2.Ввод/вывод с полным квитированием установления связи.
- •7.2.1.2.3.Режима ввода с полным квитированием установления связи
- •7.2.1.2.4.Режима вывода с полным квитированием установления связи
- •7.2.1.2.5.Режима двунаправленного обмена
- •7.2.2.Синхронный параллельный обмен
- •7.2.2.1.Выбор режимов асинхронного обмена
- •7.2.2.2.Краткое резюме по способам параллельного обмена в…е9
- •7.3.Последовательный интерфейс связи (sci).
- •7.3.1.Формат данных
- •7.3.2. Структура последовательного интерфейса связи
- •7.3.3.Передача данных
- •7.3.4.Прием данных
- •7.3.4.1.Распознавание старт-бита
- •7.3.4.2.Особенности при работе в системах с несколькими приемниками
- •7.4.Последовательный периферийный интерфейс (spi).
- •7.4.1.Структура spi
- •7.4.2.Регистры spi.
- •7.4.3.Функциональное описание.
- •7.4.3.1.Работа системы с несколькими ведомыми устройствами
- •7.5.Система контроля временных интервалов
- •7.5.1.Входная фиксация
- •7.5.2.Выходное сравнение
- •7.5.2.1.Принудительное сравнение
- •7.5.2.2.Особенности выходного сравнения 1
- •7.5.3.Счетчик внешних событий
- •7.5.4.Генератор прерываний реального времени
- •7.6.Подсистема аналого-цифрового преобразователя
- •7.7.Прерывания
- •7.7.1.Дисциплина обслуживания прерываний
- •7.7.1.1.Приоритеты запросов
- •7.8.Специальные средства микроконтроллера
- •7.8.1.Регистр выбора конфигурации (option).
- •7.8.2.Режимы пониженного энергопотребления.
- •7.9.Система команд микроЭвм мс68нс11е9
- •7.10.Особенности организации микроЭвм mc68hc11f1
- •7.10.1.Особенности параллельного ввода/вывода
- •7.10.2.Особенности карты памяти mc68hc11f1
- •7.10.3.Функции выбора кристалла (Chip Selects)
- •8.Семейство 32-разрядных микроЭвм фирмы Motorola
- •8.1.Модульность архитектуры
- •8.2.1.Основные характеристики cpu32:
- •8.2.2.Программная модель
- •8.2.3.Регистры
- •8.2.4.Типы данных
- •8.2.5.Системные особенности
- •8.2.6.Система команд
- •8.3.Модуль системной интеграции (sim)
- •8.3.1.Функционирование шины
- •8.3.2. Блок конфигурации и защиты системы
- •8.3.3. Логика выборки внешних устройств
- •8.4.Таймерный сопроцессор (tpu)
- •8.4.1.Таймерные функции высокой точности
- •8.4.2.Характеристики tpu
- •8.4.3.Общая концепция tpu
- •8.5.Озу (с эмуляцией tpu)
- •8.6.Модуль буферизованного последовательного ввода/вывода (qsm)
- •8.6.1.Расширенные возможности qspi
- •8.6.2.Подмодуль sci
- •8.7.Микроконтроллер mc68332
- •8.7.1.Функциональное назначение выводов микроконтроллера
- •9.Организация контроллеров pic фирмы Microchip
- •9.1.Однокристальные микроЭвм
- •9.2.Контроллер can-интерфейса
- •10.Особенности архитектуры сигнальных процессоров
- •10.1.Функциональная схема и назначение внешних выводов
- •10.2.Организация памяти
- •10.2.1. Вспомогательные регистры
- •10.2.2.Методы адресации памяти данных
- •10.2.3.Пересылки из одной области памяти в другую
- •10.3.Центральное арифметико-логическое устройство (calu)
- •10.4.Последовательный порт
- •10.5.Системные средства
- •10.5.1.Прерывания
- •10.5.2.Универсальные контакты *bio и xf
- •10.5.3.Внешняя память и интерфейс ввода-вывода
- •10.5.4.Мультипроцессорная обработка и прямой доступ к памяти
- •10.6.Система команд сигнального процессора
- •10.6.1.Способы адресации и форматы команд
- •Команды пересылки и загрузки
- •Арифметико-логические и специальные команды
- •Команды передачи управления
- •Команды управления
- •11.Пример проектирования асу тп: асу тп подготовки резиновой смеси
- •11.1.Существующая система приготовления резиновой смеси
- •11.2.Требования к разрабатываемой асу тп
- •11.3.Выбор способа реализации управляющего блока
- •11.4.Выбор режима работы микроЭвм и распределение адресного пространства
- •11.4.1.Выбор режима работы
- •11.4.2.Распределение ресурсов ввода/вывода
- •11.4.3.Назначение управляющих клавиш и элементы диалога
- •11.4.4.И Только для чтения спользуемые ресурсы микроЭвм
7.1.4.Внутренняя структура и назначение выводов
Внутренняя структура микроконтроллера MC68HC11E9 показана на Рис. 7 .21. На кристалле микроЭВМ располагается 8-разрядный центральный процессор CPU11, 12 Кбайт однократно программируемого ПЗУ, 512 байт ППЗУ с электрическим стиранием, статическое ОЗУ объемом 512 байт, два устройства последовательных интерфейсов, пять параллельных портов ввода/вывода, 8-разрядный 8-канальный АЦП с входным мультиплексором, блок таймеров и прерываний, тактовый генератор и блок управления режимами работы.
Внутренний генератор может работать как в режиме автогенерации (при подключении кварцевого резонатора), так и от внешнего генератора.
Назначение линий портов A, D и E не зависит от режима работы. Порт B является портом вывода общего назначения в однокристальном режиме работы и является источником старшего байта адреса в расширенном. Порт C является портом ввода/вывода общего назначения в однокристальном режиме работы. В расширенном режиме работы порт C используется как мультиплексированная шина адреса/данных.
В Табл. 7 .3 приведены краткие характеристики и описание выводов ОМЭВМ.
Р
ис.
7.21. Внутренняя структура
ОЭВМ МС68НС11Е9
Табл. 7.3
Сигнал |
Тип |
Назначение |
VDD VSS |
питание “земля” |
+5 В 0 В |
RESET\ |
вх./вых. |
Вход начальной установки, выход “системного сброса” (открытый сток) после сбоя системы |
XTAL ETAL |
|
Для подключения кварцевого резонатора (4Е) Внешнюю частоту 4Е подают на ETAL |
E |
вых. |
Тактовая частота Е = ETAL/4 |
IRQ\ |
вх. |
Запрос асинхронного прерывания |
XIRQ\ |
вх. |
Запрос немаскируемого прерывания |
MODA/LIR |
вх./вых. |
MODA, MODB - в момент действия RESET входы выбора режима работы. LIR - выход, отмечающий начало выполнения |
MODB/VSTBY |
вх./вх. |
командного цикла; VSTBY - автономное питание ОЗУ |
VRH, VRL |
|
Опорные напряжения АЦП |
STRB/ R/W\ |
вых. |
Строб порта В1) ; определяет направление передачи данных по внешней шине2) (высокий уровень - чтение с шины) |
STRA/AS |
вх./вых. |
Вход строба записи в А1) ; строб адреса на мультиплексированной шине адреса/данных порта С2) |
Порт A можно настроить для выполнения четырех функций входной фиксации (IC1, IC2, IC3 и IC4) и трех функций выходного сравнения (OC2, OC3 и OC4) либо трех функций входной фиксации (IC1, IC2, и IC3) и четырех функций выходного сравнения (OC2, OC3, OC4 и OC5), а также организовать вход для счетчика импульсов (импульсного аккумулятора PAI) или выход пятой функции выходного сравнения (OC1). Любые выводы порта A, которые не используются как линии специального назначения, можно использовать как линии ввода/вывода общего назначения.
Порт B. При работе в однокристальном режиме все линии порта B являются линиями ввода/вывода общего назначения. При чтении регистра данных этого порта считываются уровни на входах соответствующих выходных буферов. Порт B может также быть использован в режиме простого стробируемого вывода, где каждый раз при записи в порт B на выводе STRB появляется стробирующий импульс. В расширенном режиме все линии порта B действуют как старшие восемь линий адреса. В течение каждого цикла микроконтроллера разряды адреса с 8 по 15 выводятся на линии PB0-PB7 соответственно.
Порт C. В однокристальном режиме работы все линии порта C являются линиями ввода/вывода общего назначения. Также значение, поступившее в порт, может быть зафиксировано по поступлении сигнала STRA. Порт C можно использовать в режиме параллельного ввода/вывода с полным квитированием установления связи, где ввод STRA и вывод STRB являются управляющими сигналами обмена. При работе в расширенном режиме все выводы порта C настраиваются как мультиплексированные линии адреса/данных. В течение той фазы каждого цикла микроконтроллера, когда производится адресация, биты [7:0] адреса выводятся на линии PC7-PC0. В течение фазы выбора данных линии порта являются двунаправленными линиями данных, причем направление передачи данных индицируется сигналом R/W/.
Порт D. Выводы [0:5] порта D можно использовать как линии ввода/вывода общего назначения, либо как линии обмена и управления для последовательного интерфейса связи (SCI) и последовательного периферийного интерфейса (SPI), если работа этих подсистем разрешена. Вывод PD0 является входом приемника данных (RxD) последовательного интерфейса связи (SCI). Вывод PD1 является выходом передатчика данных (TxD) SCI. Выводы PD2-PD5 предназначаются для SPI. PD2 является входом ведущего и выходом ведомого устройства (MISO). PD3 является выходом ведущего и входом ведомого устройства (MOSI). PD4 - это сигнал синхронизации (SCK) для SPI и PD5 - это вход выбора ведомого устройства (SS/).
Порт E. Линии порта E можно использовать либо как входы общего назначения, либо как входные каналы системы АЦП. Чтение порта E может вызвать помехи и повлиять на точность результата при работе системы АЦП. Если вам необходима высокая точность, избегайте чтения порта E во время выполнения преобразований системой АЦП.