Режимы работы микропроцессорной системы. Прямой доступ к памяти. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Режимы работы микропроцессорной системы. Прямой доступ к памяти.



Прямой доступ к памяти (ПДП) — это режим, принципиально отличающийся от двух других тем, что обмен по системной шине идет без участия процессора. Внешнее устройство, требующее обслуживания, сигнализирует процессору, что режим ПДП необходим, в ответ на это процессор заканчивает выполнение текущей команды и отключается от всех шин, сигнализируя запросившему устройству, что обмен в режиме ПДП можно начинать.

Операция ПДП сводится к пересылке информации из устройства ввода/вывода в память или же из памяти в устройство ввода/вывода. Когда пересылка информации будет закончена, процессор вновь возвращается к прерванной программе, продолжая ее с той точки, где его прервали.Реакция на внешнее событие при ПДП существенно медленнее, чем при программном режиме.

В систему вводится дополнительное устройство (контроллер ПДП), которое будет осуществлять полноценный обмен по системной магистрали без всякого участия процессора.

Процессор предварительно должен сообщить этому контроллеру ПДП, откуда ему следует брать информацию и/или куда ее следует помещать.

Скорость обмена в режиме ПДП обычно ограничена возможностями магистрали.

Рис. Обслуживание ПДП.

 

15. Аппаратное обеспечение микроконтроллера. Изменяемый функциональный блок микроконтроллера.

Изменяемый функциональный блоквключает в себя модули памяти различного типа и объема, порты ввода/вывода, модули тактовых генераторов (Г), таймеры. В относительно простых МК модуль обработки прерываний входит в состав процессорного ядра. В более сложных МК он представляет собой отдельный модуль с развитыми возможностями. В состав изменяемого функционального блока могут входить дополнительные модули как компараторы напряжения, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и другие. Каждый модуль проектируется для работы в составе МК с учетом протокола внутренней контроллерной магистрали. Данный подход позволяет создавать разнообразные по структуре МК в пределах одного семейства.

Рис. - Модульнаяорганизация МК

Схема сброса

При включении напряжения питания МК должен начать выполнять записанную в памяти программу работы. На этапе нарастания напряжения питания МК принудительно переводится в начальное состояние, которое называют состоянием сброса. При этом устанавливаются в исходное состояние внутренние магистрали МК, сигналы управления и регистры специальных функций. Последние определяют начальное состояние периферийных модулей МК, которое чаще всего по умолчанию неактивно.

Для перевода МК в состояние сброса при установившемся напряжении питания достаточно подать сигнал высокого или низкого уровня (в соответствии со спецификацией МК) на вход сброса (RESET). При нажатии кнопки "сброс" или включении питания буфер линии устанавливается в режим ввода и реализует так называемый внешний сброс. МК может перейти в состояние сброса также по сигналам устройств контроля состояния, которые имеются в составе контроллера.

Порты ввода/вывода

Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных.

В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов: однонаправленные порты; двунаправленные порты; порты с альтернативной функцией; порты с программно управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.

Порты выполняют роль устройств временного согласования функционирования МК и объекта управления, которые в общем случае работают асинхронно. Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:режим простого программного ввода/вывода;режим ввода/вывода со стробированием;режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.

Сторожевой таймер

Сторожевой таймер используется для предотвращения зависания МК.

Основу сторожевого таймера составляет многоразрядный счетчик. При сбросе МК счетчик обнуляется. После перехода МК в активный режим работы значение счетчика начинает увеличиваться независимо от выполняемой программы. При достижении счетчиком максимального кода генерируется сигнал внутреннего сброса, и МК начинает выполнять рабочую программу сначала.

Для исключения сброса по переполнению сторожевого таймера рабочая программа МК должна периодически сбрасывать счетчик, если исполнение рабочей программы было нарушено, например, вследствие "зависания", то произойдет сброс по переполнению сторожевого таймера, и нормальный ход выполнения рабочей программы будет восстановлен.

Использование сторожевого таймера существенно повышает способность к самовосстановлению системы на основе МК.

Резидентная память

РП данных является наиболее гибким адресным пространством, которое позволяет реализовать режимы прямой, регистровой, косвенной и битовой адресации. РПД состоит из таких областей:

1) ОЗУ объемом 128 байтов

2) блок РСФ - содержит 20 однобайтовых регистров

Внутреннее ОЗУ предполагает прямую и косвенную адресацию, а банки рабочих регистров, которые входят в него, - также и регистровую адресацию.

Состоит из:

1. Четыре банка рабочих регистров по восемь байтов в каждом для косвенной адресации любой из 128 ячеек внутреннего ОЗУ.

2. Блок ячеек ОЗУ с побитовой адресацией

3. Блок ячеек ОЗУ без особенностей.

Все три области предполагают прямую и косвенную адресацию байтов

Блок регистров специальных функций (РСФ):

- арифметические

- указательные

- регистры-фиксаторы портов ввода-вывода

- регистры управления системой прерываний

- регистры управления и настройки таймеров-счетчиков

- счетные регистры таймеров

- регистры управления последовательным портом

- регистр управления мощностью.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-09; просмотров: 198; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.215.183.194 (0.026 с.)