Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Архитектура и принцип работы микроконтроллеров

Современные микроконтроллеры (МК).

Перспектива развития микропроцессорной техники

Лекция

Определение и классификация микроконтроллеров.

Микроконтроллер – самостоятельная микропроцессорная система, которая содержит центральный микропроцессор (ЦМП), вспомогательные схемы (буферные регистры, контроллер) и устройства ввода/вывода, размещенные в общем корпусе (одном чипе).

Это определение справедливо для восьмиразрядных микроконтроллеров, но недостаточно для шестнадцатиразрядного и тридцатидвухразрядного микроконтроллеров (МК), так как эти МК содержат больше одного чипа (программаторы, дисплеи и т.д.).

 

МК классифицируются:

  • По архитектуре

а) Принстонская архитектура (или фон Неймоновская).

Например, МК КР 580ВМ80, Z80.

В данном МК программы, память данных и стековая память хранятся в общем запоминающем устройстве (общая адресация памяти), и данные поступают в МП через одну шину данных.

Преимущества архитектуры: простота технической реализации, гибкость выполнения некоторых программных процедур.

б) Гарвардская архитектура.В ней хранение программ, данных и стека осуществляется в отдельных блоках запоминающего устройства и данные поступают по отдельным шинам.

Эта архитектура сложна в технической реализации. Преимущества архитектуры: меньшее количество тактов на выполнение команды (процессор точно знает, в каком блоке какая информация). Пример такой архитектуры: микроконтроллеры фирмы “Atmel”.

 

  • По функциональному назначению

а) встраиваемые восьмиразрядные микроконтроллеры.

б) шестнадцатиразрядные и тридцатидвухразрядные микроконтроллеры.

в) цифровые сигнальные микроконтроллеры (DSP). Их предназначение: для построения цифровых фильтров, вокодеров.

МК относится к числу встраиваемых с Гарвардской структурой микроконтроллеров.

Чтобы ввести в действие МК нужно на «Ассемблере» или «С» разработать программу, отладить с помощью отладчика (например, Studio 4.528) и записать с помощью программатора программу в МК. Подать питание, подключить тактовые сигналы, подсоединить порты и МК - составная часть управления в аппарате.

 

Основное назначение МК: обеспечить гибкое управление объектами с учетом сложившейся ситуации или режимов работы.

 

В состав МК входят следующие элементы:

· схема начального пуска МК (Reset);

· генератор тактовых импульсов (внешний или внутренний);

· процессор;

· память программ;

· память данных. RAM (ОЗУ) и ROM (ПЗУ);

· устройства ввода/вывода данных;

· таймеры, фиксирующие количество командных циклов.

 

Эту структуру можно представить следующем виде:

 



 

 

Тактовая частота МК 2…40 МГц. Более сложные МК содержат встроенные мониторы, отладчики программ, компараторы АЦП/ЦАП, подключение внешней памяти, параллельные и последовательные порты ввода/вывода.

Особенности построения МК AVR фирмы «Atmel»

МК серии AVR относятся к классу восьмиразрядных микроконтроллеров. Это значит, что большинство операций процессор производит с восьмиразрядными двоичными числам. Поэтому шина данных у этих МК восьмиразрядная. Все ячейки памяти и большинство регистров (например, РОН) восьми разрядные.

 

Для обработки 16-ти разрядных чисел некоторые регистры могут объединятся попарно.

 

Большинство команд МК выполняется за один такт. Поэтому быстродействие контроллеров может достигать 1млн. операций в секунду при тактовой частоте 1МГц.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Архитектура и принцип работы микроконтроллеров

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 267; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.158.31.149
Генерация страницы за: 0.169 сек.