7.10.Особенности организации микроЭвм mc68hc11f1

В этом разделе обсудим некоторые особенности архитектурной организации микроЭВМ MC68HC11F1, отличающие ее от MC68HC11Е9.

МикроЭВМ MC68HC11F1 ориентирована прежде всего на работу с внешней памятью. Поэтому в ней отсутствует внутреннее ПЗУ, но увеличен объем внутреннего ОЗУ и число системных регистров. Для уменьшения времени обмена с внешней памятью предусмотрены отдельные (немультиплексированные) шины данных и адреса. Увеличено число параллельных портов ввода/вывода. Наконец, предусмотрен программируемый блок селекции массивов памяти со специальным портом. Остальные элементы архитектуры в основном совпадают с архитектурой MC68HC11Е9.

Приведем основные характеристики MC68HC11F1:

• Центральный процессор M68HC11

• Внутреннее ОЗУ объемом 1024 байта

• ППЗУ с электрическим стиранием объемом 512 байт

• Загрузочное ПЗУ объемом 256 байт

• 96 системных регистров

• Немультиплексированные шина данных и шина адреса

• Работает на частотах от 4 МГц и выше

• Система контроля времени:

• 16-разрядный таймер

• три канала фиксации входных событий (IC)

• четыре канала формирования выходных событий (OC)

• один дополнительный канал, по выбору 4-й IC или 5-й OC

• 8-битовый счетчик импульсов

• Схема прерываний реального времени

• Система контроля за правильностью работы (COP)

• Последовательный асинхронный коммуникационный интерфейс (SCI)

• Последовательный синхронный периферийный интерфейс (SPI)

• АЦП на восемь каналов

• Энергосберегающие режимы STOP и WAIT

• Четыре выхода "Выбор кристалла"

• два сигнала выбора кристалла для устройств ввода/вывода

• один программный выбор кристалла

• один универсальный выбор кристалла

• Выпускается в 68- и 80-выводных пластиковых корпусах.

На Рис. 7 .39 представлена общая структура микроЭВМ MC68HC11F1. Можно заметить, что по сравнению с MC68HC11Е9 по внешним выводам MC68HC11F1 отличается только составом портов и несколькими управляющими линиями.

Выводы XTAL, ETAL, E, RESET, IRQ, XIRQ, MODA/LIR, MODB/V_stby, V_rh, V_rl имеют в MC68HC11F1 то же назначение, что и в MC68HC11Е9.

В MC68HC11F1 предусмотрен дополнительный выход 4XOUT, на который выводится опорная частота тактового генератора, частота которой в 4 раза больше частоты сигнала Е. Линия R/W в MC68HC11F1 немультиплексирована и определяет направление передачи информации по шине данных. Асинхронные стробируемые режимы обмена в MC68HC11F1 не предусмотрены, поэтому отсутствуют линии стробов А и В.

Рис. 7.39. Общая структура микроЭВМ MC68HC11F1

В …F1 предусмотрены и аналогично устанавливаются те же режимы работы, что и в …E9:

• однокристальный;

• расширенный;

• специальный загрузочный;

• специальный тестовый.

В однокристальном и загрузочном режимах процессор использует только внутренние ресурсы кристалла, при этом все порты используются как универсальные порты ввода/вывода. В расширенном (и тестовом) режиме порты B, C, F используются исключительно для обмена с внешней памятью и отсутствуют в карте памяти (не являются программно-доступными).

7.10.1.Особенности параллельного ввода/вывода

Порт А. В отличие от …E9 порт А …F1 содержит не две, а все восемь двунаправленных линий и соответственно – регистр направления DDRA, с помощью которого можно независимо установить направление передачи для каждого разряда порта А. Кроме того, линии порта А, как и в …E9, использует система контроля времени.

Порт В является однонаправленным портом вывода, причем в расширенных режимах¹¹ используется только для выдачи старшего байта адреса.

Порт С, как и в …E9, является в однокристальных режимах универсальным двунаправленным портом, причем направление передачи для каждого разряда программируется независимо с помощью разрядов регистра направления DDRC. Однако, в отличие от …E9, здесь отсутствуют режимы обмена со стробированием и полным квитированием. В расширенных режимах порт С используется исключительно как внешняя двунаправленная шина данных.

Порт D. Функции порта D не зависят от режима. Так же, как в …E9, каждая из шести линий порта может независимо программироваться на ввод или вывод установкой разрядов регистра направления DDRD или использоваться для обслуживания каналов последовательной передачи данных SCI и SPI.

Порт Е является однонаправленным портом ввода и может использоваться как универсальный порт ввода или в системе АЦП. Функции порта Е не зависят от режима.

В состав …F1 включены два дополнительных 8-разрядных порта F и G.

Однонаправленный Порт F в однокристальных режимах работает как универсальный порт вывода, а в расширенных используется только для выдачи младшего байта адреса.

Порт G в однокристальных режимах может работать как универсальный двунаправленный, причем разряды регистра направления DDRG независимо определяют направления передачи данных по линиям порта. В расширенных режимах линии G[7:4] используются для выдачи сигналов программируемых «выборов кристалла» (см. ).