Структура локальной сети микроконтроллеров.

На Рис. 1.30 приведена структура такой локальной сети. Один из МК в этой сети является ведущим, все остальные — ведомыми. В каждый момент времени обмен возможен между ведущим и одним из ведомых, обмен между двумя ведомыми не реализуется. Инициатором обмена всегда является только ведущий. Обмен производится пакетами, каждый из которых включает не менее трех 11 -битных кадров. Первый кадр определяет адрес ведомого МК, с которым будет производиться обмен. Бит D8 этого кадра должен быть равен 1. Следующие кадры используются для обмена данными с выбранным ведомым. Бит D8 этих кадров должен быть установлен в 0. Последний кадр пакета обмена должен содержать 11 нулевых битов. Так как подобная последовательность не может быть сформирована в результате записи в регистр буфера передатчика TDBUF нулевого слова (необходимо также обнулить столовый бит), то для ее воспроизведения предусмотрена специальная опция формирования сигнала "Break". В модулях SCI для ее реализации необходимо установить бит SBK (Send Break) в одном из регистров управления.

43) Порядок обмена между ведущим и ведомым микроконтроллерами:

1. В исходном состоянии приемники всех ведомых МК находятся в состоянии ожидания. В этом состоянии прием байта данных осуществляется, но принятое слово переписывается в буферный регистр RDBUF с одновременной установкой в 1 флага завершения приема RI только в том случае, если бит D8 этого слова равен 1. Остальные слова с признаком D8 = 0 игнорируются.

2. Ведущий МК посылает всем ведомым одновременно первый кадр пакета обмена. Разряды D7...DO этого кадра содержат адрес ведомого, бит D8 равен 1.

3. Все ведомые МК принимают это 9-разрядное слово, и, поскольку разряд D8 кадра равен 1, приемник модуля DART каждого МК выходит из состояния ожидания. Формируется запрос на прерывание. Подпрограмма обработки этого прерывания сравнивает принятый адрес с собственным адресом в локальной сети. Если адреса совпадают, т.е. ведущий будет производить обмен именно с этим ведомым, то МК ожидает передачи от ведомого следующего кадра. Если адреса не совпадают, то МК посредством специального бита управления переводит приемник модуля UART снова в режим ожидания. Тогда все следующие кадры пакета обмена этим МК восприняты не будут, поскольку они содержат нулевой разряд D8.

4. Ведущий МК передает ведомому необходимое число байтов, сопровождая каждый из них признаком данных D8 = 0. При необходимости ведущий принимает данные от ведомого. О завершении обмена ведущий информирует ведомого посылкой сигнала "Break".

5. Ведомый в ответ на сигнал "Break" переводит приемник модуля UART в состояние ожидания. Локальная сеть приведена в исходное состояние и готова к передаче нового пакета.

44) Необходимость минимизации потребления энергии в системах с микроконтроллерами. Одна из основных тенденций развития встраиваемых МП-систем — их миниатюризация, которая требует не только повышения степени интеграции элементной базы с целью сокращения числа ИС системы, но и снижения потребляемой этими ИС мощности. Малая энергия потребления во многих случаях является определяющим фактором целесообразности реализации проектируемого устройства в целом:

1. С одной стороны, лавинообразно нарастает число устройств с автономным питанием, которые принципиально могут быть выполнены только на основе элементной базы с малым потреблением энергии.

2. С другой стороны, даже при работе в составе изделий с питанием от бытовой или промышленной сети микропроцессорный контроллер должен занимать жестко ограниченный объем, что реализуемо при малой рассеиваемой мощности микропроцессорного контроллера и, как следствие, малых размерах источника питания.

Современные МК имеют несколько режимов работы, которые различаются не только алгоритмами функционирования МК, но и мощностью потребления: Активный режим (Run mode) и Режим ожидания (Wait mode).