загрузка...
загрузка...
На головну

Мікроконтролерів сімейства МК51

Крім зазначених у таблиці резидентної пам'яті програм і даних (РПП і РПД) мікроконтролер містить на кристалі:

· 8-розрядний центральний процесор (в АЛУ реалізуються додавання, віднімання, множення і ділення);

· Чотири програмованих 8-розрядних порту введення / ви-вода (Р0-Р3);

· Два 16-бітових багаторежимних таймера / лічильника;

· Систему переривань з п'ятьма векторами і двома рівнями;

· Послідовний інтерфейс;

· Тактовий генератор;

· Бітовий процесор.

За рахунок підключення зовнішніх БІС пам'ять програм може бути розширена до 64 Кб, пам'ять даних - на 64 Кб.

Багато висновків мікросхем допускають багатофункціональне використання (на рис. 2.1 показані альтернативні функції порту Р3).

Висновки BQ1 і BQ2 служать для підключення кварцового резонатора, висновок RST - для організації скидання МК. Висновок VPP (вибір пам'яті програм) для блокування резидентної пам'яті програм заземлюється. При підключенні зовнішньої пам'яті через порт Р0 передаються дані і молодший байт адреси (А0-А7), через порт Р2 - старший байт адреси (А8-А15). Для реалізації альтернативних функцій порту Р3 до відповідних лінії порту необхідно вивести одиниці.

Блок управління і синхронізації призначений для вироблення синхронізуючих і керуючих сигналів, які забезпечують координацію спільної роботи блоків МК51 у всіх допустимих режимах роботи. До складу блоку управління входять: пристрій формування тимчасових інтервалів, логіка введення-виведення, регістр команд, регістр управління споживанням електроенергії, дешифратор команд, логіка управління МК.

Пристрій формування тимчасових інтервалів призначене для формування і видачі внутрішніх синхросигналов фаз, тактів і циклів. Кількість машинних циклів визначає тривалість виконання команд. Практично всі команди ОЕВМ виконуються за один або два машинних цикли, крім команд множення і ділення, тривалість виконання яких становить чотири машинних циклу. Позначимо частоту генератора, що задає через Fг. Тоді тривалість машинного циклу дорівнює 12 / Fг або становить 12 періодів сигналу, що задає. Логіка введення-виведення призначена для прийому і видачі сигналів, які забезпечують обмін інформацією з зовнішніми пристроями через порти введення-виведення Р0-Р3.

регістр команд призначений для запису і зберігання 8-ми розрядного коду операції виконуваної команди. Код операції за допомогою дешифратора команд і логіки управління МК перетворюється в микропрограмму виконання команди.

Регістр управління споживанням (PCON) Дозволяє зупиняти роботу мікроконтролера для зменшення споживання електроенергії та зменшення рівня перешкод від мікроконтролера.

Арифметико-логічний пристрій (ALU) являє собою паралельне восьмирозрядному пристрій, що забезпечує виконання арифметичних і логічних операцій. АЛУ складається з: регістрів тимчасового зберігання TMP1 і TMP2, ПЗУ констант, суматора, додаткового регістра (регістра В), акумулятора (ACC), регістра стану програм (PSW).

регістр B- Восьмизарядний регістр, який використовується під час операцій множення і ділення. Для інших інструкцій він може розглядатися як додатковий надоперативності регістр.

акумулятор- Восьмизарядний регістр, призначений для прийому і зберігання результату, отриманого при виконанні арифметико-логічних операцій або операцій зсуву.

Лічильник команд (Program Counter) призначений для формування поточного 16-розрядної адреси внутрішньої пам'яті програм і 8/16-розрядної адреси зовнішньої пам'яті програм. До складу лічильника команд входять 16-розрядні буфер РС, регістр РС і схема інкремента (збільшення вмісту на 1).

пам'ять данихпризначена для тимчасового зберігання інформації, використовуваної в процесі виконання програми.

Порти P0, P1, P2, P3 є двонаправленими портами введення-виведення і призначені для забезпечення обміну інформацією МК із зовнішніми пристроями, утворюючи 32 лінії введення-виведення.

Регістр стану програми (PSW) призначений для зберігання інформації про стан АЛУ при виконанні програми. У нього заноситься результат у вигляді ознак (прапорів).


Слово стану програми PSW включає в себе чотири прапори: С - Перенесення, АС - Допоміжний перенесення, OV - Переповнення і Р - Паритет.

прапор OV встановлюється, якщо результат операції додавання / віднімання не вкладається в семи бітах і старший біт результату не може інтерпретуватися як знаковий. При виконанні операції ділення прапор OV скидається, а в разі поділу на нуль - встановлюється. При множенні прапор OV встановлюється, якщо результат більше 255.

прапор Р дорівнює 0, якщо число одиниць акумулятора парне.

пам'ять програмпризначена для зберігання програм і являє собою постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ).

Регістр покажчика даних (DPTR) призначений для зберігання 16-розрядної адреси зовнішньої пам'яті даних.

Покажчик стека (SP) є восьмизарядний регістр, призначений для організації особливої області пам'яті даних (стека), в якій можна тимчасово зберегти вміст будь-якої комірки пам'яті. Перш за все стек призначений для збереження адреси повернення при виклику підпрограм.

стек - Спеціально організована область ОЗУ, призначена для тимчасового зберігання даних або адрес. Число, записане в стек останнім, витягується з нього першим. покажчик стека SP зберігає адресу останньої клітинки стека, в якій записана інформація. При виклику підпрограми в стеці автоматично зберігається адреса повернення в основну програму. Як правило, на початку кожної підпрограми зберігають в стеку вміст всіх задіяних при її виконанні регістрів, а в кінці підпрограми відновлюють їх з стека.

Символічні позначення програмно доступних бітів деяких регістрів наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

 регістр  біт 7  біт 6  біт 5  біт 4  біт 3  біт 2  біт 1  біт 0
 P3  RD  WR  T1  T0  INT1  INT0  TxD  RxD
 PSW C  AC  F0  RS1  RS0  OV - P
 TCON  TF1  TR1  TF0  TR0  IE1  IT1  IE0  IT0
 IE  EA - -  ES  ET1  EX1  ET0  EX0
 IP - - -  PS  PT1  PX1  PT0  PX0
 SCON  SM0  SM1  SM2  REN  TB8  RB8  TI  RI

Сигнал скидання обнуляє вміст регістрів PC, ACC, B, PSW, DPTR, TMOD, TCON, T / C0, T / C1, IE, IP і SCON, в регістрі PCON скидається тільки старший біт, в регістр SP завантажується код 07Н, а в порти Р0-Р3 завантажуються коди 0FFH (налаштовуючи їх на введення). Сигнал скидання не вплине на вміст комірок РПД.

Керуюча частина містить регістр команд (РК), дешифратор команд (ДШК), пристрій управління (УУ), лічильник команд (СК) і ГТВ. «-- попередня | наступна --» Система команд мікроконтролера
загрузка...
© om.net.ua