Введение. Внутренние прерывания при переполнении таймеров

Внутренние прерывания при переполнении таймеров.......... 31

Внешние прерывания.................................................................. 29

Система прерывания......................................................................... 28

Битовые данные.................................................................................

Вычисление функций с фиксированной точкой в дробных числах

Вычисление функций с фиксированной точкой в целых числах

Вычисление с плавающей точкой..............................................

Вычисления функций.......................................................................

Извлечение корня квадратного

Деление целых чисел

Деление дробных чисел

Деление беззнаковое

Умножение целых чисел

Умножение дробных чисел

Умножение

Сложение и вычитание.

Дробные численные данные.

Целые численные данные.

Ввод-вывод численных данных

Лабораторные работы

Команды управления программой................................................ 12

Арифметические и логические операции.

Структура Памяти, команды обмена

Программная модель на уровне А51

Ввод-вывод в С51

Типы и форматы данных в С51

Организация памяти и данных

Программная модель в С51

Программные модели mcs51

Введение

1.4.Вычислеиия в С51

Макроассемблер……

3.2. Двоичная арифметика…………………………………………………….

3.4. Иерархия памяти ЭВМ……………………………………………………

Литература......................................................................................... 47

Приложение 1. Система команд MCS51 – мнемокоды................ 48

Приложение 2. Интегрированная система программирования

и отладки Keil.......................................................... 51

Приложение 3. Вопросы по курсу лабораторных работ

к зачету и экзамену................................................... 54

Задача выбора ЭВМ для изучения стоит в начале процесса разработки нового прибора с использованием встроенных средств ВТ, наиболее распространенный класс таких средств – микроЭВМ (микроконтроллеры - MCU)

Знакомство с MCU начинается с программной модели, что позволяет перейти к изучению и программированию микроконтроллера в инструментальных средах IDE.

Программная модель MCU включает описание ресурсов- организации памяти, ввода-вывода, средств обработки данных

MCU в отличие от микропроцессоров общего назначения ориентированы на применения во встроенных и портативных системах контроля, управления и измерений. В микроконтроллерах (MCU) интегрированы и согласованы на уровне стандарта разнообразные интерфейсы и средства прямого управления периферией, принципы организации программного управления традиционные для большинства ЭВМ — понятие процессора (CPU) не акцентируется..

Традиционный алгоритмический п одход к программированию MCU сформировался с использованием высокоуровневого описания алгоритма на алгоритмическом языке, где представлена только программная модель ЭВМ общего назначения с традиционной организацией. Для встроенных применений

преимущественно используется алгоритмический язык Си, который позволяет сосредоточиться на алгоритмах, где операции и средства управления унифицированы. Этот уровень представления MCU определяем как Программную модель высокого уровня.

Детали построения MCU представлены системой команд на уровне Ассемблера. В Ассемблере представлена микроархитектура ЭВМ – регистровая память, принципы организации доступа к данным в иерархии памяти, операции с данными в фиксированных двоичных форматах.

Этот уровень представления MCU назовем Программной моделью в Ассемблере. Представление программ в Ассемблере, по-существу, являются семантикой алгоритмического языка (классическое название — операционная

семантика). Основным методом тестирования алгоритмов является исполнение скомпилированной программы, доступной также для анализа в виде листинга в Ассемблере..

Программная модель MCU является спецификацией при конструировании новой машины в технологии ASIC.

Огромное число конструктивных решений не позволяют использовать какое-либо обобщенное представление об архитектурах MCU. Рано или

поздно приходится опираться на некоторую конкретную схему и выбор не однозначен

Для первого знакомства можно выбирать любой MCU, распространенный, документируемый и поддерживаемый средствами моделирования. На данном

этапе такой ЭВМ представляется микроЭВМ (микроконтроллер)MCS51/52 (фирма Intel 1980)., считавшаяся промышленным стандартом в приложениях

Выбор микроконтроллера MCS51/52 [1] фирмы Intel обуславливается

1) популярностью,

2) открытой и простой программной моделью - на современном уровне в ПЛИС вся схемотехника размeщается как ядро системы на кристалле

3)многообразием расширений и модификаций, сохраняющих ядро MCS51/52.

4)наличием эффективных и доступных средств программирования и отладки.

Для изучения программной модели решаются задачи с использованием алгоритмического описания на языке С51 и на машинном языке Аccемблера А51.

Для понимания принципов исполнения алгоритмов, представленных в данной программной модели, требуются доказательства или обоснования, которые в большинстве случаев конструктивны – “если можно построить схему или программу, то принцип или метод работают”. В действительности, приходим к тестированию — исполнению программы в Ассемблере (эквивалентно — в двоичном коде)

Цикл работ опирается на средства моделирования, представленные популярным программным комплексом IDE (Integrated Development Enviropment) Keil фирмы Keil [1]. (См. Приложение 2.)

Более сотни клонов нескольких десятков фирм с ядром MCS51 представлены в библиотеке KEIL и отличаются разнообразием периферии, ресурсами памяти, наличием специальных средств управления питанием, частотой, сбросом.

Задачи исследования программной модели рассматриваются в С51, семантика

которого демонстрируется в A51, и поддерживаются лабораторными работами с Симулятором и учебными стендами (КИТ). Предполагаются две части (семестра) – часть 1 (обшие принципы работы компьютер), часть 2 (работа с периферией)

Содержание 1 части:

- организация памяти и типы данных

- прямое программное управление вводом и выводом

- арифметические операции

- символьное редактирование

- битовые вычисления;

- система прерывания и таймеры;

Работы со встроенными средствами управления периферией относятся к расширенному курсу лабораторных работ для смежных специальностей, При этом используется MCU Sab515 (Siemens) с ядром MCS52, которая имеет расширенные средства управления периферией.

Содержание 2 части включает

- управление клавиатурой в локальных пультах;

- обработка данных при вводе с использованием аналого-цифрового преобразования;

- последовательный канал передачи данных.

- широтно-импульсная модуляция, интерфейсы (Capture. Compare)

- интерфейсы I2C, SPI

- операционные системы реального времени (RTX51)

Желательно на этом разделе использовать учебные контроллеры-прототипы.

Дата добавления: 2014-12-27