Тема: Организация мкс на основе однокристального мк к1816ве51 (mcs-51,52)

1. Какие базовые семейства микроконтроллеров (МК) фирмы Intel Вы знаете? Какую роль они играют в промышленном производстве и для каких целей используются? Приведите определение однокристального МК. Его функциональный состав. С какой целью промышленностью выпускаются различные модификации МК одного поколения и семейства? Чем эти модификации различаются? Приведите примеры модификаций МК различных семейств и рекомендации по их применению. Какие задачи решаются при проектировании одноплатных контроллеров? Этапы проектирования одноплатных контроллеров.

2. Что такое одноплатный контроллер? Достоинства серийных одноплатных контроллеров. Типовая структура микроконтроллерной системы управления (МКУ). Что входит в состав контроллера и как осуществляется связь контроллера с объектом управления? Какие дополнительные средства могут понадобиться для организации связи микроконтроллера с объектом управления? Приведите простейший алгоритм работы контроллера для управления объектом. В чем заключается задача оптимизации распределения функций между аппаратными средствами и ППО? Что такое работа «тандемом»? Основные проблемы, возникающие при работе «тандемом». Этапы разработки ППО МКС управления и их трудоемкость. Что такое проблема формализации профессиональных знаний разработчика МКС?

3. Приведите структуру и назначение выводов MCS-52.

4. Какие узлы входят в состав МCS-52? Формат слова состояния PSW MCS-52. Какие биты управления не вошли в состав PSW, но формируются и в какое время? Как осуществляется доступ к этим битам управления?

5. Поясните принцип организации адресного пространства памяти программ MCS. Как осуществляется переключение банков памяти программ? Технические характеристики памяти программ. Как организована память программ при выполнении команд условного перехода в MCS-52? Приведите пример (текст программы) выполнения команды условного перехода с физическим адресом 54h к команде с номером 121h. Приведите пример (текст программы) выполнения команды безусловного перехода с физическим адресом 254h к команде с номером 821h.

6. Поясните принцип организации адресного пространства резидентной памяти данных (РПД) MCS-52. Как осуществляется переключение банков резидентной памяти данных (РПД) MCS-52? Какие ячейки резидентной памяти данных (РПД) MCS-52 используются для векторов прерываний? Какую информацию должны содержать эти ячейки? Привести текст на примере. Поясните организацию стека MCS-52. Какая информация и в каком формате сохраняется в стеке? По каким командам и в каких ситуациях осуществляется загрузка информации в стек и извлечение из стека?

7. Как осуществляется адресация к ячейкам резидентной памяти данных (РПД) MCS-52? Как осуществляется адресация к ячейкам внешней памяти данных (ВПД) MCS-52? Какой емкости можно подключить ВПД к MCS-52?

8. Какой емкости можно подключить ВПП (внешнюю память программ) к MCS-52? Как MCS-52 различает адресное пространство РПД и ВПД? Приведите примеры фрагментов программ для обращения к ячейке 04h и 38h РПД. Приведите примеры фрагментов программ для обращения к ячейке 05h и 48h ВПД. Где в MCS-52 можно хранить константы? Как осуществляется обращение к этим константам? Все возможные варианты.

9. Поясните организацию системы прерываний MCS-52. Требования к системе прерываний, число уровней, приоритеты и т.п. Как осуществляется вызов ППОП в MCS-52? Схемное решение процедуры обращения к ППОП.

10. Поясните организацию системы счета времени MCS-52. Схемное воплощение блока таймера. Режимы работы. Как осуществляется задание режима работы таймера/счетчика MCS-52? Как осуществляется сброс флага переполнения таймера MCS-52?

11. Что такое квазидвунаправленный порт ввода/вывода? Для каких целей можно использовать квазидвунаправленные порты ввода/вывода MCS-52? Назовите эти порты. Как организовать ввод и вывод данных с использованием квазидвунаправленного порта ввода/вывода без его перепрограммирования в MCS-52? Что должен предварительно выполнить программист при вводе информации по квазидвунаправленному порту ввода/вывода в MCS-52? Какие команды при этом он может использовать?

12. Для каких дополнительных целей может использоваться порт Р2 MCS-52? Как можно расширить разрядность портов ввода/вывода для связи с объектом управления в MCS-52? Поясните назначение порта ввода/вывода BUS в MCS-52 и его организацию. Для каких целей используется порт ввода/вывода BUS в MCS-52?

13. Зачем необходим RgA при первом варианте подключения БИС параллельного интерфейса К580ВВ55 для MCS-52? Приведите вариант схемного решения. По каким командам осуществляется связь MCS-52 с объектом управления для первого варианта подключения БИС параллельного интерфейса К580ВВ55? Почему при втором варианте подключения БИС параллельного интерфейса К580ВВ55 не используется дополнительный RgA при использовании MCS-52? Приведите вариант схемного решения. По каким командам осуществляется связь MCS-52 с объектом управления для второго варианта подключения БИС параллельного интерфейса К580ВВ55?

14. Как осуществляется подключение БИС расширителя интерфейса К580ВР43 к интерфейсу MCS-52? Приведите вариант схемного решения. По каким командам осуществляется связь с объектом управления через БИС расширителя интерфейса К580ВР43?

15. Разработайте схему подключения ВПД к интерфейсу MCS-52. Как выполняются циклы шины чтения и записи при доступе к ВПД? Приведите временные диаграммы циклов шины.

16. Разработайте схему подключения ВПП к интерфейсу MCS-52. Как выполняется цикл шины чтения при доступе к ВПП? Приведите временные диаграммы цикла шины.

17. Какие шины MCS-52 используются в качестве магистралей адреса и данных при подключении:

• ВПД;

• ВПП.

Сколько тактов составляет цикл шины MCS-52? Можно ли изменить длительность цикла шины MCS-52 в зависимости от быстродействия БИС ВПД и ВПП? Как и почему?

18. Дайте характеристику системы команд MCS-52:

• виды адресации;

• группы (типы) команд;

• форматы команд.

Какие команды входят в группы команд:

• пересылки;

• арифметические команды;

• логические команды;

• команды передачи управления;

• команды управления режимами работы МК.

19. Приведите основные этапы методики разработки ППО МКС. Какие принципы положены в основу разработки структуры программы и какие требования предъявляются к разработке схем алгоритмов программ? Что такое структурное программирование МКС? Методика разработки схем алгоритмов программ МПС управления объектами. Обоснуйте выбор языка программирования МКС в зависимости от технических характеристик МК и сложности алгоритмов управления. Достоинства и недостатки подходов.

20. Приведите классификацию средств отладки МКС для отладки аппаратных средств и ППО от разработки и изготовления платы контроллера до получения объектного модуля программы. Дать краткую характеристику средств отладки аппаратного обеспечения .

21. Чем отличаются средства для отладки микропроцессорного ПО друг от друга, приведенные в классификации? Выполните сравнительный анализ. Достоинства и недостатки каждой из групп средств отладки ППО. Чем отличаются оценочные и отладочные комплексы друг от друга? Что дают комплексы развития по сравнению с оценочными и отладочными комплексами?

22. Кросс-системы для разработки и отладки ППО. Состав кросс-систем и выполняемые ими функции. Отличие кросс-систем от средств отладки микропроцессорного ПО. Этапы отладки ППО для МКС с использованием кросс-систем. достоинства и недостатки применения кросс-систем.