Курсовая работа: 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 бай та: | |
| DPL | Младший байт | 82Н |
| DPH | Старший байт | 83Н |
| * Р0 | Порт 0 | 80Н |
| * Р1 | Порт 1 | 90Н |
| * Р2 | Порт 2 | 0А0Н |
| * РЗ | Порт 3 | 0В0Н |
| * IP | Регистр приоритетов прерываний | 0В8Н |
| * IE | Регистр разрешения прерываний | 0А8Н |
| TMOD | Регистр режимов таймера/счетчика | 89Н |
| * TCON | Регистр управления таймера/счетчика | 88Н |
| TH0 | Таймер/счетчик 0. Старший байт | 8СН |
| TL0 | Таймер/счетчик 0. Младший байт | 8АН |
| TH 1 | Таймер/счетчик 1. Старший байт | 8DH |
| TL 1 | Таймер/счетчик 1. Младший байт | 8ВН |
| * SCON | Управление последовательным портом | 98Н |
| SBUF | Буфер последовательного порта | 99Н |
| PCON | Управление потреблением | 87Н |
* – регистры , д опускающие побитовую адресацию.
Аккумулятор. АСС – регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для работы с аккумулятором, используют мнемонику "А", например, MOV А, Р2. Мнемоника "АСС" используется, к примеру, при побитовой адресации аккумулятора. Так, символическое имя пятого бита аккумулятора при использовании ассемблера ASM51 будет следующим: АСС.5.
Регистр В. Используется во время операций умножения и деления. Для других инструкций регистр В может рассматриваться как дополнительный сверхоперативный регистр.
Регистр состояния программы. Регистр PSW содержит информацию о состоянии программы.
Указатель стека SP. 8-битовый регистр, содержимое которого инкрементируется перед записью данных в стек при выполнении команд PUSH и CALL. При начальном сбросе указатель стека устанавливается в 07Н, а область стека в ОЗУ данных начинается с адреса 08Н. При необходимости путем переопределения указателя стека область стека может быть расположена в любом месте внутреннего ОЗУ данных микроЭВМ.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--