- •Понятие о микропроцессорах и
- •Понятие о микропроцессорах и микроконтроллерах
- •Понятие о микропроцессорах и микроконтроллерах
- •Шинная организация. Характеристики шин.
- •Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
- •Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
- •Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
- •Структура микроконтроллера семейства MCS-51
- •Структура микроконтроллера семейства MCS-51
- •Назначение блоков микроконтроллера
- •Назначение блоков микроконтроллера
- •Назначение блоков микроконтроллера
- •Назначение блоков микроконтроллера
- •Назначение блоков микроконтроллера
- •Блок управления
- •Функции блока управления:
- •Функции блока управления:
- •Структура блока счетчика команд (СК)
- •Режимы работы блока счетчика команд
- •Процедура чтения и выполнения команды:
- •Арифметико-логическое устройство
- •Арифметико-логическое устройство
- •Принцип работы арифметико-логического
- •Принцип работы арифметико-логического
- •Принцип работы арифметико-логического
- •Порты микроконтроллера
- •Порты микроконтроллера
- •Порты микроконтроллера
- •Структура разряда порта P0
- •Структура разряда порта P0
- •Организация памяти
- •Классификация памяти микроконтроллера
- •Структура внутренней памяти данных
- •Структура внутренней памяти данных
- •Структура памяти битового доступа
- •Структура внутренней памяти данных
- •Структура внутренней памяти данных
- •Структура внутренней памяти данных
- •Подключение внешней памяти
- •Подключение внешней памяти программ
- •Подключение внешней памяти данных
- •Подключение внешней памяти программ и данных
- •Блок таймеров / счетчиков
- •Блок таймеров / счетчиков
- •Пример.Организация временных отметок
- •Пример.Организация временных отметок
- •Система прерываний
- •Система прерываний
- •Блок прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Блок прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Блок прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Блок прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Блок прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Структура блока прерываний микроконтроллера MCS-51
- •Настройка блока прерываний. Программирование типа запросов прерывания от
- •Настройка блока прерываний. Разрешение прерывания от
- •Настройка блока прерываний. Программирование приоритетов разрешенных прерываний. Таймер 0 и последовательный канал с
- •Прохождение запросов прерывания при поступлении по одному
- •Прохождение запросов прерывания разного уровня приоритета при одновременном поступлении
- •Прохождение запросов прерывания при одновременном поступлении двух запросов одного уровня приоритета
- •Процедура обработки прерывания (нет запроса)
- •Процедура обработки прерывания (поступление запроса)
- •Процедура обработки прерывания (запись содержимого счетчика
- •Процедура обработки прерывания (модификация адреса)
- •Процедура обработки прерывания (выполнение программы
- •Процедура обработки прерывания (восстановление сохраненного в
- •Блок последовательного канала (интерфейса)
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
- •Блок последовательного канала
Понятие о микропроцессорах и
микроконтроллерах
1.Определение: Микропроцессор - это
программно управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, реализованное в виде одной БИС (большой интегральной схемы).
2.Для работы микропроцессора необходим базовый набор периферийных устройств:
Память для хранения программ (постоянное запоминающее устройство).
Память для хранения данных (оперативное запоминающее устройство).
Порты для организации обмена данными с внешними устройствами.
Понятие о микропроцессорах и микроконтроллерах
Определение: Микроконтроллер - это СБИС
(сверхбольшая интегральная схема) в состав которой входят микропроцессор, память для хранения программ, память для хранения данных и порты для организации обмена данными с внешними устройствами.
Кроме того, в состав микроконтроллера могут входить внутрисхемные периферийные устройства.
Понятие о микропроцессорах и микроконтроллерах
Микроконтроллер
Управляющие
Микропроцессор сигналы
ШД ША
Внутрисхемные периферийные устройства
ША- шина адреса ШД- шина данных
Память программ
Память данных
Порты ввода/вывода
Внешние устройства
Шинная организация. Характеристики шин.
•Определение: Шина - набор проводников, предназначенных для передачи цифровой информации одного типа.
•В цифровых системах различают:
Шины адреса
Шины данных
Шины управления
•Характеристики шин:
1.Уровень сигнала, принимаемого за логическую 1 и 0
2.Разрядность
3.Направленность
Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
Характеристики шины адреса:
1.Уровень сигнала, принимаемого за 1 - напряжение 5В (>3,5В), принимаемого за 0 - 0В (<1,5В)
2.Разрядность - 16 бит, определяет объем адресного пространства
3.Направленность – шина адреса однонаправленная, адрес передается от процессора к периферийным устройствам
Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
Характеристики шины данных:
1.Уровень сигнала, принимаемого за 1 - напряжение 5В (>3,5В), принимаемого за 0 - 0В (<1,5В)
2.Разрядность - 8 бит, определяет максимальное число передаваемое за 1 раз
3.Направленность – шина данных двунаправленная, данные передаются от процессора к периферийным устройствам и от периферии к процессору
Шинная организация. Характеристики шин для микроконтроллеров семейства MCS-51.
Характеристики шины управления:
1.Уровень сигнала, принимаемого за 1 - напряжение 5В (>3,5В), принимаемого за 0 - 0В (<1,5В)
2.Разрядность – не имеет стандартизации, число линий управления определяется разработчиком процессора
3.Направленность – шина управления разнонаправленная, есть сигналы, которые передаются от процессора к периферийным устройствам и наоборот от периферии к процессору
Структура микроконтроллера семейства MCS-51 |
|||||||
+5B |
|
DD1 |
|
|
|
• Назначение |
|
R1 |
31 |
|
|
39 |
|||
EA |
|
P0.0 |
|||||
|
|
||||||
|
|
|
38 |
||||
C1 |
19 |
|
|
P0.1 |
|||
|
X1 |
|
P0.2 |
37 |
|
контактов: |
|
|
|
|
36 |
|
|||
C2 |
18 |
|
|
P0.3 |
|
||
|
|
35 |
|
||||
X2 |
|
P0.4 |
|
||||
|
|
|
34 |
|
|||
R2 |
9 |
|
|
P0.5 |
|
||
RST |
|
P0.6 |
33 |
|
|
||
|
|
|
32 |
|
Сигнал ALE (линия |
||
C3 |
|
|
|
P0.7 |
• |
||
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
|||
|
P1.0 |
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
|
30) – сигнал |
|
|
P1.1 |
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
29 |
|
||
|
P1.2 |
|
PSEN |
|
|||
|
4 |
P1.3 |
|
|
|
|
разрешения |
|
5 |
|
|
30 |
|
||
|
P1.4 |
|
ALE |
|
|||
|
6 |
|
|
|
|||
|
7 |
P1.5 |
|
|
|
|
фиксации адреса |
|
P1.6 |
|
|
|
|
||
|
8 |
|
|
|
|
||
|
P1.7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
P3.0 RxD |
P2.0 |
21 |
|
|
|
|
11 |
22 |
|
|
|||
|
P3.1 TxD |
P2.1 |
|
|
|||
|
12 |
23 |
|
|
|||
|
P3.2 INT0 |
P2.2 |
|
|
|||
|
13 |
24 |
|
|
|||
|
P3.3 INT1 |
P2.3 |
|
|
|||
|
14 |
25 |
|
|
|||
|
P3.4 |
T0 |
P2.4 |
|
|
||
|
15 |
26 |
|
|
|||
|
P3.5 |
T1 |
P2.5 |
|
|
||
|
16 |
27 |
|
|
|||
|
P3.6 WR |
P2.6 |
|
|
|||
|
17 |
28 |
|
|
|||
|
P3.7 |
RD |
P2.7 |
|
|
||
DD1 – 89C51 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
40 |
|
|
|
R1,R2 – С2-33 0.125Вт 8.2 кОм ±10% |
|
|
+5B |
|
|
||
С1, С2 – К10-17-1а 33пкФ±20% |
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
GND |
|
|
||
С3– К10-17-1а 10мкФ±20% |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Структура микроконтроллера семейства MCS-51
ША |
ШД |
Блок |
Блок счетчика |
управления |
команд |
АЛУ |
Память данных |
В
н
е
ш
н
и
е
к
о
н
т
а
к
т
ы
Порт Р0
Порт Р2
Порт Р1
Порт Р3
Память программ
Блок таймеров/ счетчиков
Блок прерываний
Блок
последователь ного канала
Назначение блоков микроконтроллера
•Блок управления предназначен для синхронизации работы всех блоков микроконтроллера, а также для приема, дешифрации кода команды и формирования управляющих воздействий для её выполнения.
•Блок счетчика команд предназначен для хранения адреса очередного байта программы, а также формирования адреса для считывания кода из памяти программ с автоматическим увеличением адреса.