Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Структура восьмибитного микроконтроллера
восьмибитный микроконтроллер семейства AVR состоит из процессора гарвардской или фон-неймановской архитектуры, памяти программ, памяти данных, портов ввода/вывода, периферийных устройств и интерфейсных схем. Основные понятия и сокращения, принятыми в микропроцессорной технике: - SPM — функция самопрограммирования Flash ROM памяти микроконтроллера в системе без участия внешнего программатора; - JTAG — стандартный интерфейс для программирования МК; - I/O -линии ввода / вывода; - POR (Power-On Reset) — начальный сброс МК. Задача — удержать сигнал сброса в активном состоянии пока не стабилизируется питание и кварцевый резонатор; - BOD (BrownOut Detector) — отслеживает провалы питающего напряжения. В МК обычно с регулируемым порогом (2,7В, 4В); - WDT (Watch Dog Timer) — сторожевой таймер для предотвращения «зависания» программы микроконтроллера; - BDC — аппаратный программируемый блок защиты от сбоев при внезапном (в том числе и кратковременном) пропадании напряжения питания микроконтроллера; - UART — асинхронный последовательный приемопередатчик; - SPI — синхронный трехпроходной последовательный интерфейс; - I2C — двухпроводной последовательный интерфейс; - RTC — система реального времени; - PWM — широтно — импульсный модулятор. Вычислительный блок
Вычислительный блок является, пожалуй, самым отличительным блоком в микроконтроллере. Он определяет концепцию построения и принцип работы с памятью. Гарвардская архитектура AVR реализует полное логическое и физическое разделение не только адресных пространств, но и информационных шин для обращения к памяти программ и к памяти данных, причем способы адресации и доступа к этим массивам памяти также различны. Центральный процессор работает одновременно как с памятью программ, так и с памятью данных; разрядность шины памяти программ расширена до 16 бит.
Рисунок 37.1 - Блок-схема микроконтроллера ATMEGA8535
Регистровый файл с быстрым доступом содержит 32 восьмиразрядных рабочих регистров общего назначения с однотактовым циклом доступа. Шесть регистров из них могут использоваться как три шестнадцатиразрядных регистра косвенного адреса для эффективной адресации в пределах памяти данных (X-регистр,Y-регистр и Z-регистр), изображенных на рисунке 37.2.
Рисунок 37.2 - Регистры общего назначения
Система команд AVR весьма развита и насчитывает до 133 различных инструкций. Почти все команды имеют фиксированную длину в одно слово (16 бит), что позволяет в большинстве случаев объединять в одной команде и код операции, и операнд(ы). Лишь немногие команды имеют размер в два слова (32 бит) и относятся к группе команд вызова процедуры CALL, длинных переходов в пределах всего адресного пространства JMP, возврата из подпрограмм RET и команд работы с памятью программ LPM. Различают пять групп команд AVR: условного ветвления, безусловного ветвления, арифметические и логические операции, команды пересылки данных, команды работы с битами. В последних версиях кристаллов AVR семейства «mega» реализована функция аппаратного умножения, что придает новым микроконтроллерам еще больше привлекательности с точки зрения разработчика.
Память программ В основном все современные микроконтроллеры имеют встроенную Flash-память программ, которая может быть загружена как с помощью обычного программатора, так и с помощью SPI-интерфейса, в том числе непосредственно на целевой плате. Число циклов перезаписи — не менее 100000. Флэш-память у рассматриваемых МК разделена на две секции: секция программы начальной загрузки и секция прикладной программы. Обе секции имеют раздельные биты защиты от записи и чтения/записи. Это дает возможность самопрограммирования, то есть микроконтроллер способен самостоятельно, без какого-либо внешнего программатора, изменять содержимое ячеек памяти программ. Наименьшие адреса в памяти программ по умолчанию определены как вектора сброса и прерываний.
Память данных Оперативная память данных. Внутренняя оперативная память SRAM имеется у всех семейств микроконтроллеров. Ее размер варьируется от десятков байт до десятков килобайт. Возможна организация подключения внешней памяти посредством параллельной шины микроконтроллера. При генерации прерывания и вызове подпрограмм адрес возврата из программного счетчика записывается в стек. Стек эффективно распределен в статическом ОЗУ памяти данных и, следовательно, размер стека ограничен общим размером статического ОЗУ и используемым его объемом. В любой программе сразу после сброса должна быть выполнена инициализация указателя стека (SP) (т.е. перед выполнением процедур обработки прерываний или вызовом подпрограмм). Указатель стека -SP -доступен на чтение и запись в пространстве ввода-вывода. Доступ к статическому ОЗУ данных может быть легко осуществлен через 5 различных режимов адресации архитектуры AVR.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-02-07; просмотров: 170; 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 - 3.129.63.114 (0.006 с.) |