
- •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
11.4.2.Распределение ресурсов ввода/вывода
Следующая проблема связана с распределением ресурсов линий ввода/вывода для передачи сигналов состояния и управления и подключения клавиатуры и индикации к портам микроЭВМ.
MC68HC11E9 в однокристальном режиме имеет:
11 входных линий – А(2:0), Е(7:0);
11 выходных линий – А(6:4), В(7:0);
16 двунаправленных линий, каждая из которых независимо может быть определена как входная или выходная – А(7,3), С(7:0), D(5:0).
Для подключения внешних устройств в проектируемой системе требуется:
1 входная линия – Ux;
2 входных линии – x1, x2;
8 выходных линий – управление движением транспортеров b1(2) .. b4(2);
2 выходные линии – y1, y2;
2 двунаправленные линии – последовательный канал RS-232;
8 выходных линий – код символа;
4 выходные линии* – светодиоды индикации активного питателя;
1 выходная линия* – светодиод “Люк закрыт”;
? выходные линии – сканирование клавиатуры и индикации;
? входные линии – линии возврата клавиатуры.
В приведенном выше списке количество выходных линий сканирования и входных линий возврата клавиатуры пока не определено, однако количество первых не может быть меньше пяти (18 индикаторов). Тогда общее число требуемых выходных линий составляет 30, что превышает возможности MC68HC11E9, даже если все ее двунаправленные линии определить как выходные (две из них – RxD и TxD – должны использоваться в последовательном асинхронном канале).
Табл. 11.9.
Линия |
Тип |
Назначение |
Линия |
Тип |
Назначение |
|
A0 |
|
Код клавиши (возврат) |
D0 |
|
RxD |
|
A1 |
|
D1 |
|
TxD |
||
A2 |
|
Резерв |
D2 |
|
Резерв |
|
A3 |
|
Линии кодированного сканирования |
D3 |
|
Резерв |
|
A4 |
|
D4 |
|
y1 |
||
A5 |
|
D5 |
|
y2 |
||
A6 |
|
|
||||
A7 |
|
|||||
B0 |
|
Код символа |
E0 |
|
Ux |
|
B1 |
|
E1 |
|
x1 |
||
B2 |
|
E2 |
|
x2 |
||
B3 |
|
E3 |
|
Резерв |
||
B4 |
|
E4 |
|
Резерв |
||
B5 |
|
E5 |
|
Резерв |
||
B6 |
|
E6 |
|
Резерв |
||
B7 |
|
E7 |
|
Резерв |
||
C0 |
|
b1(1:0) |
|
|||
C1 |
|
|
||||
C2 |
|
b2(1:0) |
|
|||
C3 |
|
|
||||
C4 |
|
b3(1:0) |
|
|||
C5 |
|
|
||||
C6 |
|
b4(1:0) |
|
|||
C7 |
|
|
В качестве варианта разрешения этой проблемы можно предложить использование группы индикаторных светодиодов (5) “в стиле” девятнадцатого семисегментного индикатора. В этом случае информация на светодиоды будет передаваться в динамическом режиме и защелкиваться во внешнем регистре, а пять выходных линий, отмеченных в списке звездочкой *, можно исключить из множества требуемых линий.
Поскольку ресурсы выходных линий MC68HC11E9 не позволяют осуществить дешифрированную выборку индикаторов (требуется 18 выходных линий для этой цели) приходится использовать кодированное сканирование и внешний дешифратор. В этом случае можно ограничиться пятью линиями сканирования и дешифратором на 19 выходов. 12 из этих 19 линий сканирования индикаторов можно использовать и для сканирования клавиатуры, в этом случае достаточно предусмотреть две линии возврата: на одной – цифры, на другой – управляющие клавиши. Тогда распределение сигналов по линиям портов микроЭВМ может иметь вид, представленный в Табл. 11 .9.