Тема 3. Цифрові порти вводу-виводу мікроконтролерів сімейства msp430

Методичні вказівки.Порти вводу-виводу є тим містком, що з’єднують мікроконтролер з зовнішнім світом, тому знайомство з програмуванням мікроконтролерів краще починати з них.

Основні можливості і характеристики портів вводу-виводу такі: індивідуально програмовані лінії вводу-виводу; будь-які комбінації входів та виходів; індивідуально конфігуровані переривання, роздільні регістри даних для входів та виходів, індивідуально конфігуровані внутрішні підтягуючі резистори.

Для роботи з портами вводу-виводу використовується декілька спеціальних регістрів: регістр даних вводу PxIN; регістр даних виводуPxOUT; регістр направленняPxDIR; регістр вмикання підтягувальних резисторівPxREN; регістри вибору функційPxSELтаPxSEL2.

На відміну від інших, порти Р1 та Р2 можуть бути джерелом зовнішніх переривань. Конфігурування та обробка зовнішніх переривань здійснюється за допомогою регістрів керування перериваннямиPxIE, PxIFG, PxIES.

При вивченні цієї теми важливо зрозуміти принцип програмування мікроконтролерів за допомогою регістрів, роботу з бітами та байтами.

Література: [2, с. 285-289].

Контрольні питання для самоперевірки:

1. Як сконфігурувати порт вводу-виводу в режимі вводу з підтягуючим резистором?

2. Як відбувається обробка зовнішнього переривання?

Тема 4. 16-розрядний центральний процесорний пристрій (цпп) мікроконтролерів сімейства msp430

Методичні вказівки.Основні особливості ЦПП мікроконтролерів сімействаMSP430 такі:RISC-архітектура, що підтримує 27 команд та 7 режимів адресації, ортогональна архітектура, повна доступність регістрів, однотактні регістрові операції, великий 16-бітний регістровий файл, 16-бітні шини адресу та даних, генератор констант, прямий обмін даними між комірками, одно- та двохбайтні адресація та формати команд.

Треба також більш детально розглянути регістри ЦПП: програмний лічильник, покажчик стека, регістр статусу, регістри генератора констант, регістри загального призначення.

Мікроконтролери MSP430 підтримують 7 режимів адресації: регістровий, індексний, відносний, абсолютний, непрямий регістровий, непрямий регістровий з автоінкрементом, безпосередній. При вивченні цієї теми треба оглядово ознайомитися з ними та мати уяву, чим вони відрізняються один від одного.

Також треба оглядово ознайомитися з набором команд. В рамках цього курсу не вимагається глибокого знання усіх команд ЦПП, але якщо студент заінтересований у цій темі, ця інформація може бути дуже корисною для більш повного розуміння принципу роботи мікроконтролера.

Література: [2, с. 33-93].

Контрольні питання для самоперевірки:

1. Які функції виконує кожний з регістрів ЦПП?

2. Яким чином формуються емульовані команди ЦПП?

Тема 5. Системний скид, переривання та робочі режими мікроконтролерів сімейства msp430

Методичні вказівки. В цій темі розглядається три основних питання.

Модуль скиду. В цьому розділі необхідно розглянути структурну схема модуля скиду, визначити, які джерела можуть визивати системний скид, як стається скид через зниження напруги живлення. Також важливо уявляти, в якому стані знаходиться пристрій після скиду, і як виконати його ініціалізацію.

Переривання. Є одним із найважливіших і найпоширенішим способом роботи з мікроконтролерами, тому цьому питанню треба приділити особливу увагу. Переривання бувають трьох основних типів: системне, немасковане, масковане. Переривання мають свої пріоритети, і обробляються відповідно до них. Обробка переривань складається з таких стадій: отримання переривання, виконання підпрограми обробки переривання, повернення з переривання.

Режими роботи. Оскільки мікроконтролери MSP430 призначені для роботи у пристроях з наднизьким енергоспоживанням, треба розібратися з тим, які програмні можливості є для цього. Мікроконтролери можуть знаходитися в активному режимі та одному з режимів зниженого енергоспоживання. В цьому питанні треба вивчити, як відбувається перемикання між режимами.

Також варто приділити увагу принципам створення пристроїв з низьким енергоспоживанням.

Література: [2, с. 19-32].

Контрольні питання для самоперевірки:

1. Чим відрізняються сигнали PORтаPUC?

2. У чому основні відмінності маскованих та немаскованих переривань?

3. Які режими зниженого енергоспоживання підтримують мікроконтролери MSP430?