
- •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
8.7.Микроконтроллер mc68332
MC68332 – 32-разрядный микроконтроллер (Рис. 8 .47), сочетающий в себе мощные периферийные подсистемы с возможностью высокопроизводительной обработки данных. Ядро микроконтроллера разработано на базе мощного микропроцессора MC68020 и позволяет использовать большое количество программного обеспечения, написанного для семейства Motorola MC68000.
Основные данные MC68332
Режим пониженного энергопотребления, включая специальный режим STOP.
Тактовая частота – 16,76 МГц. Может быть изменена программно.
Технология: 1 мкм КМОП высокой плотности (HCMOS), статическая.
Корпус 132-контактный PQPF (Plastic Quad Flat Pack)/
Модульная архитектура кристалла.
Процессор CPU32: 32-разрядный семейства MC68000 (объектный код совместим с MC68010).
Интеллектуальный таймерный сопроцессор TPU:
16 независимых программируемых каналов;
любой канал может исполнять любую функцию;
два таймерных счетчика с программируемым предварительным делителем;
изменяемый уровень приоритета каналов;
RISC-подобный процессор в составе TPU.
Две подсистемы последовательного ввода/вывода:
MC68HC11-подобный усовершенствованный интерфейс последовательного обмена (SCI), универсальный асинхронный приемопередатчик (UART) с контролем четности;
MC68HC11-подобный усовершенствованный последовательный периферийный интерфейс (SPI) с очередью ввода/вывода.
Память на кристалле: 2 Кбайта ОЗУ с независимым питанием.
Встроенная программируемая логика выбора кристалла: до 12 сигналов для интерфейса с памятью и периферией.
Система защиты от сбоев:
MC68HC11-подобный таймер наблюдения за нормальным функционированием микроконтроллера (COP Watchdog Timer) и таймер периодических прерываний;
обработка неподтвержденных прерываний, команда HALT;
монитор тайм-аута шины.
До 48 контактов для ввода/вывода.
8.7.1.Функциональное назначение выводов микроконтроллера
A32 .. A0 |
Шина адреса. |
D15 .. D0 |
Шина данных. |
FC2 .. FC0 |
Функциональный код. Идентифицирует состояние процессора и адресное пространство текущего цикла шины |
CSBOOT\ |
Выбор загрузочного кристалла. Выбирает загрузочное ПЗУ, содержащее вектор сброса и программу инициализации. |
CS10\ .. CS0\ |
Выбор кристалла. Разрешает работу периферийных устройств по запрограммированным адресам. |
BR\ |
Запрос шины. Показывает, что внешнее устройство запрашивает управление шиной. |
BG\ |
Шина освобождена. Показывает, что текущий цикл шины завершен и 86332 ее освободил. |
BGACK\ |
Подтверждение захвата шины. Показывает, что внешнее устройство приняло на себя управление шиной. |
DSACK1\ DSACK2\ |
Подтверждение данных и их размера. Обеспечивает асинхронную передачу данных и динамическое изменение ширины шины. |
AVEC\ |
Автовектор. Вход идентификации автовектора в течение цикла подтверждения прерывания. |
RMC\ |
Цикл Чтение-Модификация-Запись. Идентифицирует текущий цикл шины как часть неделимого цикла Чтение-Модификация-Запись. |
AS\ |
Строб адреса. Показывает, что на адресной шине сформирован верный адрес. |
DS\ |
Строб данных. Во время цикла чтения показывает, что внешнее устройство должно сформировать данные на шине. Во время цикла записи указывает на готовность данных на шине. |
SZ1 .. SZ0 |
Размер. Показывает число байт, оставшихся для передачи в течение этого цикла. |
R/W |
Чтение/запись. Показывает направление потока данных на шине. |
IRQ7\ .. IRQ0\ |
Запросы прерывания. Приоритетные запросы прерываний процессора. |
RESET\ |
Сброс всей системы в исходное состояние. |
HALT\ |
Останов. Прекращает работу внешней шины. |
BERR\ |
Ошибка шины. Указывает на сбой во время шинного цикла при передаче данных или отсутствие устройства с адресом, установленном в этом цикле, или запрос повторения шинного цикла (устанавливается вместе с сигналом HALT). |
CLKOUT |
Выход внутреннего тактового генератора. |
EXTAL XTAL |
Контакты для подключения внешнего кварцевого резонатора к внутреннему генератору |
XFC |
Контакт для подключения внешнего фильтрующего конденсатора к схеме фазовой автоподстройки частоты. |
MODCK |
Выбор режима работы тактового генератора. Выбирает источник внутренних тактовых импульсов. |
IFETCH\ |
Выборка инструкции. Показывает, что процессор осуществляет предварительную выборку команды, либо произошел сброс очереди команд. |
IPIPE\ |
Очередь команд. Используется для отслеживания перемещений инструкций в очереди. |
BKPT\ |
Контрольная точка. Сигнализирует аппаратный запрос останова в контрольной точке. |
FREEZE |
Временный останов. Показывает, что процессор разрешил использование контрольной точки. |
QOUT |
Последовательный ввод/вывод, а также тактовый вход в режиме фоновой отладки. |
TSTME\ |
Аппаратное разрешение тестового режима. |
TSC |
Контроль третьего состояния. Переводит все выходы в высокоимпедансное состояние. |
DSI, DSO, DSCLK |
Вход, выход и тактовый сигнал последовательного канала, а также тактовый вход в режиме фоновой отладки.. |
TP15 .. TP0 |
Каналы TPU. Каналы ввода/вывода TPU, а также тактовый сигнал для режима фоновой отладки. |
T2CLK |
Тактовый вход TPU. Внешний источник тактовых импульсов для TPU. |
RXD |
Последовательный вход SCI. |
TXD |
Последовательный выход SCI. |
PCS3\ .. PCS0\ |
Выборка периферийного кристалла QSPI. Выборка устройства на последовательном периферийном интерфейсе SPI. |
SS\ |
Выбор slave-режима QSPI. |
SCK |
Тактовый сигнал QSPI. (Выход в режиме master, вход в режиме slave) |
MOSI |
Последовательные данные (master slave) |
MISO |
Последовательные данные (slave master) |
VSTBI |
Питание ОЗУ. |
VDDSYN |
Питание синхронизатора. |
VDD VSS |
Питание схемы микроконтроллера. Общий вывод (0 В). |
Рис. 8.47. Структура МС683332.