|
|
Наиболее простыми и доступными для проектирования МК являются 8-разрядные микропроцессоры, из которых можно выде¬лить наиболее распространенные: КР580ВМ80А; КР1821ВМ85; К1858ВМ1 (Z-80).
Рассмотрим вопросы проектирования микроконтроллера на микро-процессоре КР1821ВМ85 (аналог I-8085), который имеет ряд преимуществ и допол¬нительных возможностей по сравнению с МП КР580ВМ80А:
– встроенный тактовый генератор;
– встроенный системный контроллер;
- встроенный последовательный интерфейс;
– 5-уровневая система внешнего прерывания;
– питание от +5 В с током потребления 10 мА.
Система команд КР1821ВМ85 полностью совпадает с уже ставшим классическим микропроцессором КР580ВМ80, за исключением двух команд SIM и RIM – это команды управления прерываниями и последовательным вводом/выводом информационного бита.
Описание микропроцессора КР1821ВМ85
В распространенных справочниках [8,9] не приводятся сведе¬ния о технических характеристиках данного МП. Приведем технические характеристики КР1821ВМ85, взятые из других источников [10,11]:
- шина данных – 8 разрядов;
- шина адреса - 16 разрядов;
- адресное пространство – 64 кбайта;
- число программно-доступных регистров – 7 (A,B,C,D,E,H,L);
- длина команд – от 1 до 3 байт;
- число уровней прерывания – 5;
- число внешних УВВ – 256;
- тактовая частота – 4 МГц.
На рисунке 2.1.1 приведено условное графическое обозначение (УГО) МП с обозначением сигналов, данных фирмой Intel :
READY – входной сигнал готовности, при READY = 0 МП пе¬реходит в состояние ожидания. Этот сигнал может быть ис¬поль¬зован при работе с медленнодействующими внешними уст¬ройствами;
RS IN – входной сигнал сброса, при RS IN = 0, программный счетчик микропроцессора переходит в 0-состояние. После снятия этого сигнала (RS IN = 1) микропроцессор выставляет на ША ад¬рес 0000 и выполняет цикл чтения команды из внешней памяти;
RS OUT – выходной сигнал сброса, при работе МП RS OUT = 0;
X1, X2 – контакты для подключения кварцевого резонатора, задающего тактовую частоту, или для использования в качестве входов тактовых импульсов от внешнего тактового генератора;
графическое обозначение микропроцессора КР1821ВМ85.
CLOCK – выход тактового генератора, который может быть ис¬¬пользован в других устройствах;
HOLD – входной сигнал захвата шин;
HLDA – выходной сигнал разрешения захвата шин, HLDA = 1 сви¬детельствует о том, что ШД и ША микропроцессора переведены в вык¬люченное состояние.
SID – вход последовательного ввода бита данных;
SOD – выход последовательного вывода бита данных;
TRAP, RST 7.5, RST 6.5, RST 5.5, INTR – входы запросов на прерывание;
INTRA – выходной сигнал разрешения прерывания, INTRA = 0 о第начает, что МП перешел на обработку прерывания;
AD0-AD7 – совмещенная двунаправленная шина данных и млад¬шего байта адреса;
A8-A15 – старший байт адреса;
ALE – (Address Latch Enable) – выходной сигнал разрешения фик¬сации младшего байта адреса.
S0, S1 – разряды состояния центрального процессора, которые означают следующее: 002 – остановка, ЦП не использует шину; 012 – запись в память (STA) или в периферийное устройство (OUT); 102 – чтение из памяти (LDA) или из периферийного устройства (IN); 112 – выборка, чтение из памяти (команда LDA).
RD – чтение данных микропроцессором из памяти или из внеш¬него устройства при RD = 0;
WR – запись данных в память или во внешнее устройство при WR = 0;
IО/M – сигнал признака обращения к внешним устройствам ввода/вывода (IО/M = 1), при обращении к памяти по адресам, входящим в адресное пространство МП, сигнал IО/M = 0;
Структурная схема микроконтроллера
На рисунке представлена структурная схема МК на базе МП КР1821ВМ85. Каждый цикл работы МК представляет собой последовательность следующих операций:
графическое обозначение микропроцессора КР1821ВМ85.
- на ША выставляется адрес команды, причем старший байт адреса сразу выставляется на разрядах ША15-ША8, а младший байт – на ШД;
- по заднему фронту сигнала ALE младший байт фиксируется в регистре адреса РгА, после чего на ША формируется 16-ти разрядный адрес;
- дешифратор адреса ДША формирует сигналы выбора устройств (кристалла) ВК, по которому разрешается обращение к соответствующему устройству МК;
- в режиме записи данных во внешние устройства (ОЗУ, УВВ) на ШД микропроцессор выставляет данные и формирует сигнал WR, по которому данные записываются в соответствующее внешнее устройство;
- в режиме чтения по разрешающему сигналу с ДША и соответствующему адресу на ША внешнее устройство выставляет код, который по сигналу RD читается микропроцессором;
- одновременно с выполнением текущей команды в МП формируется адрес следующей команды, который загружается в программный счетчик PC.
|
|
Микропроцессор и типы архитектур контроллеров на основе микропроцессоров
Микропроцессорный комплект серии 1821
Система команд, способы адресации операндов для МП КР1821ВМ85
Этапы проектирования контроллера на базе 8-разрядного микропроцессора
Микропроцессор К1810ВМ86
Система команд, способы адресации операндов для МП К1810ВМ86.
Однокристальные микроЭВМ К1816ВЕ48. Назначение, технические характеристики, основные устройства, входящие в ОМЭВМ, система команд, организация памяти.
Однокристальная микроЭВМ К1816ВЕ51. Назначение, технические характеристики, основные устройства, входящие в ОМЭВМ, система команд организация аналого-цифрового преобразования.
!
|
|
|
|