Коммуникации и связь - Встроенные микропроцессорные системы на основе однокристальных микро ЭВМ

ВСТРОЕННЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ОДНОКРИСТАЛЬНЫХ МИКРОЭВМ

Содержание

1. Структура микроконтроллера семейства MCS-51

2. Программно доступные ресурсы и организация памяти

3. Система команд

4. Способы адресации операндов

5. Программная модель битового процессора

6. Применение битового процессора

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Структура микроконтроллера семейства MCS-51

Внутренняя структура исходного микроконтроллера семейства MCS-51 (рис.1) включает следующий набор функциональных модулей:

- 8-разрядное АЛУ с аппаратной реализацией операций типа умножение;

- внутренняя память программ (4Кбайт) и ОЗУ данных (128 байт);

- четыре универсальных программируемых параллельных 8-разрядных порта ввода-вывода с возможностью реализации определенных альтернативных функций;

- два 16-разрядных программируемых таймера/счетчика;

- дуплексный последовательный порт.

Этот набор аппаратных средств и совокупность реализуемых функций делают МК семейства 8051 эффективным средством сбора, предобработки информации и управления объектом.

Усовершенствование HMOS технологии, рост степени интеграции позволил в рамках устоявшейся архитектуры расширить набор внутренних интерфейсных блоков, увеличить внутреннюю память программ и данных. Таким образом появились микроконтроллеры типа 8052. Далее семейство продолжало увеличиваться за счет модификаций типа 80С51/52/54/58, выполненных с использованием фирменной комплиментарной MOS технологии (CHMOS). Эта технология позволила уменьшить рассеиваемую мощность при обычной работе и ввести особые режимы, дополнительно снижающие энергопотребление. Появились микроконтроллеры типа 80L52/54/58 с пониженным напряжением питания.

С группой 80C51FA/FB/FC связано введение в архитектуру семейства модуля РСА (programmable counter array) и сторожевого таймера WDT (watchdog timer). Модуль РСА предназначен для выполнения различных операций счета и определения длительности интервалов времени, в том числе при широтно-импульсной модуляции. Сторожевой таймер обеспечивает перезагрузку процессора при зависаниях. Старшими членами семейства являются микроконтроллеры типа 80C51GB, имеющие встроенный 8-разрядный АЦП, шесть параллельных портов. Современные версии микроконтроллеров семейства MCS-51 выполнены с использованием полностью статической схемотехники. Это позволяет останавливать микроконтроллер при отладке разрабатываемой системы.

Рисунок 1 – Структура микроконтроллера 8051AH

2. Программно доступные ресурсы и организация памяти

ОМЭВМ (МК семейства MCS-51) имеет: 32 POH; 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов; набор регистров специальных функций. POH и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, SPECIAL FUNCTION REGISTERS) с указанием их адресов приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Регистры специальных функций

Обозначение Наименование Адрес

* АСС

Аккумулятор 0Е0Н * В Регистр В 0F0H

* PSW

Регистр состояния программы

0D0H

SP Указатель стека 81Н DPTR

Указатель данных. 2 байта:

DPL Младший байт 82Н

DPH

Старший байт 83Н * Р0 Порт 0