21. Обзор современных микроконтроллеров семейства mcs51. Особенности микроконтроллеров фирм Philips, Atmel и др.

Philips

Усовершенствования:

1. Повысили тактовую частоту (до 40 Мгц).

2. Массив программируемых счетчиков.

3. Flash и энергонезависимая память данных.

4. Второй DPTR.

5. Добавили 10 – разрядный АЦП.

6. Добавили последовательные интерфейсы I²C, CAN.

7. Блок таймеров, в который входит широкоимпульсный модулятор (ШИМ). –

- Пусть имеем двигатель постоянного тока, как изменить число оборотов? Можно снизить напряжение, а можно сделать так:

Изменив ширину импульса, изменяем ток – это и есть ШИМ.

80С51ХА – микроконтроллер с системой команд, в которой мнемоника команд полностью соответствует 8051, но не кодам.

Atmel.

Встраивает интерфейс SPI (80S53…), с помощью которого открывается возможность внутрисистемного программирования (с помощью специального программатора или через PC).

AT89S53 – RAM 256

AT89S52 – RAM 256

AT89C51 - базовый микроконтроллер (КМОП - технология); внутренняя RAM 128 байт.

Для доступа к регистру специальных функций (SFR) имеется только прямая адресация, а для доступа к расширенной памяти – только косвенная адресация (через R0 и R1).

К основной RAM можно обратиться любым способом – и прямой, и косвенной адресацией.

89С1051 2051 4051

Корпус 20 выводов (как в обычном регистре, типа КР…23 и т.п.). Это было сделано, что бы можно было использовать микроконтроллер в качестве интеллектуального интерфейса.

Внутренняя память программ 4Кб. Расширение памяти с помощью внешних микросхем невозможно.

Нет портов Р2 и Р0, т.е. нет возможности подключения внешней памяти.

В нутри микроконтроллера есть аналоговый компаратор, доступ к которому осуществляется через Р 1.0 и Р1.1.

Так можно построить АЦП, используя в качестве порогового напряжения базовое, например заряд емкости.

Если на вывод Р3.7 перепад от низкого к высокому, то на выходе Р1.0:

Амплитуду напряжения можно измерить с помощью таймера, запустив его перед зарядом емкости, то есть содержимое счетчика – таймера будет пропорционально измеренному напряжению.

Недостаток: Uc(t) нелинейное, поэтому и пропорциональность нелиненйная, поэтому выбирают линейный участок exp Uc(t) (в начале).

Особенности АТ89С51:

1. Встроенный датчик питания.

2. Полнодуплекс. UART.

3. Max частота 40 МГц.

4. 3 таймера.

5. 5-канальный 6-разрядный массив счетчиков.

6. SPI, CAN.

7. JTAG – внутрисхемный эмулятор.

Dallas.

Система команд как в 8051, но архитектура другая. Наверное, стоит конвейер, поэтому при фиксированной тактовой частоте работает в  63 раза быстрее чем 8051.

AD (Analog Devices).

AD и C812 аналог 8051.

1. 8-канальный высокоточный 12-разрядный АЦП.

2. Два 12-разрядных ЦАП с выходом по напряжению => есть внутренний ОУ.

3. Датчик температуры на кристалле.

4. 8К память программ (flash).

5. 640 байт EEPROM данных – обращаемся как к внешней памяти (энергонезависимой).

6. 256 RAM данных.

7. UART.

8. I²C, SPI.

9. сторожевой таймер.

В современных микроконтроллерах два регистра DPTR. Получаем (DPL0, DPH0) и (DPL1,DPL1). Так как мнемоника команд не позволит использовать оба DPTR, то необходимо делать переключение между DPTR с помощью специального флага, как переключение банков памяти.