- •Загальна структура мікропроцесорної управляючої системи.
- •Формалізація проектування мікропроцесорного обладнання та систем.
- •Нейманівська й гарвардська архітектури засобів обчислювальної техніки їхньої особливості й області застосування.
- •Використання "твердої" і "програмувальної" логіки. Дуалізм "Програмні засоби - апаратура" у мікропроцесорній техніці.
- •Загальні риси й відмінності мікропроцесорів, мікроконтролерів і систем на кристалі, і їхнє застосування в управляючих системах.
- •Особливі вимоги до мікроконтролерів, які застосовуються у суднових управляючих системах.
- •Характерні риси цифрових сигнальних процесорів (dsp) і їхнє місце в суднових управляючих системах.
- •Способи передачі даних в мікропроцесорній управляючій системі.
- •Інтерфейс передачі даних rs 232-c та rs 485, загальні відомості.
- •Інтерфейс і2с, загальні відомості та процес передачі байта.
- •Інтерфейс і2с, процедура арбітражу для двох master-абонентів.
- •Інтерфейс spі, загальні відомості.
- •Технічні особливості інтерфейсу usb.
- •Типовий склад системи на кристалі для промислової (у тому числі суднової) автоматики на прикладі stm8s (або іншому по вибору курсанта).
- •Типи пам’яті, які використовуються у мікропроцесорних управляючих системах та їх призначення.
- •Особливості внутрішньої структури входів/виходів загального призначення управляючих мікроконтролерів.
- •Система переривань мікроконтролера та її функції.
- •Особливості вбудованих таймерів управляючих мікроконтролерів.
- •Особливості вбудованих інтерфейсів управляючих мікроконтролерів.
- •Аналого-цифрові й цифро-аналогові перетворювачі в складі мікропроцесорної управляючої системи.
- •Особливості розробки апаратурних засобів мікропроцесорних систем на однокристальних мікроконтролерах.
- •Intel mcs -51: структура і архітектурні особливості.
- •Особливості розробки прикладного програмного забезпечення мікропроцесорних систем.
- •Види адресації в мікропроцесорній управляючій системі.
- •Мови розробки програмного забезпечення мікропроцесорних управляючих систем. Асемблер і си, достоїнства та недоліки, сфери застосування.
- •Основні класи команд мови Асемблер. Типові відмінності в системі команд мікропроцесорів і мікроконтролерів.
- •Файли, що входять до складу проекту програмного забезпечення мікропроцесорних управляючих систем мовою си.
- •Розширення мови си необхідні при написанні програмного забезпечення мікропроцесорних управляючих систем.
- •Інтегральні середовища розробки програмного забезпечення мікропроцесорних управляючих систем. Склад і призначення окремих частин.
- •Засоби налагодження мікропроцесорних управляючих систем.
-
Інтерфейс spі, загальні відомості.
Синхронный последовательный интерфейс SPI предназначен для вводавывода данных в интерфейсах "точка-точка" с одним ведущим (SPI-master) и одним ведомым (SPI-slave) устройством. Схема управления SPI-master формирует тактовые импульсы SCK, по которым одновременно производится передача сигналов на выходе MOSI и прием сигналов на входе MISO. Эти же тактовые импульсы SCK, поступая в SPI-slave, управляют приемом сигналов на его входе MOSI и формированием сигналов на его выходе MISO. Раздельные сигнальные цепи MOSI и MISO позволяют легко реализовать полнодуплексный режим обмена данными.
Форматы данных, параметры сигналов, временные характеристики и т.п. в интерфейсе не регламентируются, например, скорость обмена данными определяется только частотой тактовых импульсов SCK, формируемых SPI-master. Максимальное расстояние зависит от уровня искажения сигналов в линиях связи, предполагается, что надежный обмен данными возможен при расстояниях до нескольких метров.
Фактически, SPI реализует стандартную процедуру ввода-вывода данных в регистрах сдвига, никаких алгоритмов контроля работы, контроля передаваемых данных не предусмотрено. Все необходимые процедуры контроля должен выполнять SPI-master. Это, с одной стороны, требует применения дополнительных средств контроля, а с другой стороны, максимально упрощает средства реализации самого интерфейса SPI. SPI-slave – это стандартный регистр сдвига с требуемым числом разрядов данных.
Например, микроконтроллеры семейства AVR фирмы ATMEL поддерживают ввод-вывод данных в режиме и SPI-master, и SPI-slave. Стандартный цикл обмена предполагает одновременную передачу в обоих направлениях по одному байту данных. При передаче многобайтовых сообщений SPI-slave должен содержать регистр сдвига соответствующей разрядности, а SPI-master должен производить управление обменом требуемой последовательности байтов данных, обрабатывая каждый байт после очередного стандартного цикла работы интерфейса и обеспечивая запуск следующего стандартного цикла обмена.
Интерфейс SPI применяется не только для обмена данными между микроконтроллерами, но и для сопряжения микроконтроллеров с внешними АЦП (ADC) и ЦАП (DAC), микросхемами памяти - SRAM, FRAM, SEERAM и многими другими устройствами. Благодаря последовательному формату данных и простой логической организации интерфейса SPI эти микросхемы производятся в компактных 8 – 16 выводных корпусах.
-
Технічні особливості інтерфейсу usb.
USB (ю-эс-би, англ. Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике.
Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА, у USB 3.0 — 900 мА).
Кабели USB ориентированы, то есть имеют физически разные наконечники «к устройству» и «к хосту». Возможна реализация USB устройства без кабеля, со встроенным в корпус наконечником «к хосту». Возможно и неразъёмное встраивание кабеля в устройство, как в мышь.
С помощью кабелей формируется интерфейс между USB-устройствами и USB-хостом. В качестве хоста выступает программно-управляемый USB-контроллер, который обеспечивает функциональность всего интерфейса. К разъёмам хоста с помощью кабельного хозяйства могут подключаться USB-устройства, либо USB-хабы нижних уровней. Такие хабы — активные электронные устройства (пассивных не бывает), обслуживающие несколько собственных USB-портов. С помощью USB-концентраторов допускается до пяти уровней каскадирования, не считая корневого.
Устройства могут быть запитаны от шины, но могут и требовать внешний источник питания. По умолчанию устройствам гарантируется ток до 100 мА, а после согласования с хост-контроллером — до 500 мА. Поддерживается и дежурный режим для устройств и разветвителей по команде с шины со снятием основного питания при сохранении дежурного питания и включением по команде с шины.
USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств. Это достигнуто увеличенной длиной заземляющего контакта разъёма по отношению к сигнальным. При подключении разъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты, потенциалы корпусов двух устройств становятся равными и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети.
На логическом уровне устройство USB поддерживает транзакции приема и передачи данных. Каждый пакет каждой транзакции содержит в себе номер оконечной точки (endpoint) на устройстве. При подключении устройства драйверы в ядре ОС читают с устройства список оконечных точек и создают управляющие структуры данных для общения с каждой оконечной точкой устройства.
Активной стороной шины всегда является контроллер, передача пакета данных от устройства к контроллеру реализована как короткий вопрос контроллера и длинный, содержащий данные, ответ устройства. Расписание движения пакетов для каждого периода шины создается совместным усилием аппаратуры контроллера и ПО драйвера.