F18-19 (1041602), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Если используется внешний ИОН, бит REFBE следует сбросить в 0, а бит BIASEдолжен быть установлен в 1. Если АЦП не используется, оба этих бита можно сбросить в 0 с цельюуменьшения энергопотребления. Электрические параметры ИОН приведены в табл.7.1.Датчик температуры подключен к девятому каналу входного мультиплексора АЦП. Бит TEMPEрегистра REF0CN разрешает или запрещает работу датчика температуры. В случае запрещения датчиктемпературы по умолчанию переводится в высокоимпедансное состояние. Любые аналого-цифровые измеренияпоказаний запрещенного датчика температуры возвратят незначащие данные.Рисунок 7.1. Функциональная схема источника опорного напряженияСхемавнешнегоИОНR1ENREF0CNAV+ДатчиктемпературыTEMPEBIASEREFBEENГенераторсмещения(на аналоговыймультиплексор)(смещение наАЦП )AGNDAGNDVREFENСхема эквивалентавнешней нагрузки2.4VИОН(на АЦП )AGND200 мкА(макс.)RнагрAGNDРед. 1.242C8051F018C8051F019Рисунок 7.2. REF0CN: Регистр управления ИОНR/WБит 7R/W-R/W-R/W-R/W-R/WTEMPEБит 6Бит 5Бит 4Бит 3Бит 2R/WBIASER/WREFBEБит 1Бит 0Значениепри сбросе:00000000SFR Адрес:0xD1Биты 7-3: Не используются: читаются как ‘0’.Бит 2: TEMPE: Бит включения датчика температуры0: Внутренний датчик температуры выключен.1: Внутренний датчик температуры включен.Бит 1: BIASE: Бит разрешения смещения для АЦП0: Внутренняя схема смещения отключена.1: Внутренняя схема смещения включена (требуется для использования АЦП).Бит 0: REFBE: Бит управления выходным буфером внутреннего ИОН0: Буфер внутреннего ИОН выключен.
Опорное напряжение от внешнего источникаможет быть подано на вывод VREF.1: Буфер внутреннего ИОН включен. Используется опорное напряжение от внутреннего ИОН.Таблица 7.1. Электрические характеристики ИОНVDD = 3.0В, AV+ = 3.0В, Т = от -40ºC до +85ºC, если не указано иное.ПАРАМЕТРУСЛОВИЯВнутренний ИОН (REFBE = 1)Выходное напряжениеТокр.
ср. = 25°CТок короткого замыкания черезвывод VREFТок потребления внутреннегоИОН (по выводу AV+)Температурный коэффициентнестабильности напряжения навыводе VREFНестабильность тока по нагрузкеТок нагрузки = (0-200мкА) вцепь AGND (Примечание 1)Время стабилизации напряженияТанталовый шунтирующийна выводе VREF (1)конденсатор емкостью 4.7мкФили керамическийшунтирующий конденсаторемкостью 0.1мкФВремя стабилизации напряженияКерамический шунтирующийна выводе VREF (2)конденсатор емкостью 0.1мкФВремя стабилизации напряженияБез шунтирующегона выводе VREF (3)конденсатораВнешний ИОН (REFBE = 0)Входное напряжениеВходной токМин.Тип.Макс.Ед.
изм.2.342.432.50В30мА50мкА0,0015%/°C5 х 10-5%/мкА2мс20мкс10мкс1.000(AV+)– 0.3В1ВмкАПримечание 1: Внутренний ИОН может быть только источником тока. При подключении внешней нагрузкирекомендуется соединить вывод VREF с цепью AGND нагрузочным резистором.43Ред. 1.2C8051F018C8051F0198. ПРОЦЕССОРНОЕ ЯДРО CIP-51МК C8051F018/19 используют процессорное ядро CIP-51, которое по системе команд полностьюсовместимо с ядром MCS-51ТМ. Для разработки программного обеспечения могут использоваться стандартные(803х/805х) ассемблеры и компиляторы. В состав МК данного семейства входят все периферийные модули,соответствующие стандарту 8051, включая четыре 16-разрядных таймера/счетчика (см.
раздел 17),полнодуплексный УАПП (см. раздел 16), 256 байт внутреннего ОЗУ, 128 байт адресного пространства длярегистров специального назначения (Special Function Register – SFR)(см. раздел 8.3), а также четыре 8разрядных порта ввода/вывода (см. раздел 12). Ядро CIP-51 содержит встроенные аппаратные средства отладки(см. раздел 19), а также средства взаимодействия с аналоговыми и цифровыми модулями МК, что позволяетпостроить на одной микросхеме законченную систему управления или сбора данных.Основные характеристикиМК на основе CIP-51 имеют стандартную для архитектуры 8051 структуру и периферию.
Кроме этоговведены дополнительные специализированные периферийные модули и функции, улучшающие возможностиМК (см. рис. 8.1). Ниже перечислены основные характеристики ядра CIP-51:- Полная совместимость с MCS-51 по системе команд- Пиковая производительность 25 MIPS на частоте 25 МГц- Тактовая частота от 0 до 25МГц- Четыре 8-разрядных порта ввода-вывода- Развитая система прерываний- Вход сброса- Различные режимы энергопотребления- Встроенные средства отладки- Защита памяти программ и данныхРисунок 8.1.
Структурная схема CIP-51D8D8D8РЕГИСТР BTMP1Указатель стекаTMP2РЕГИСТРАДРЕСАСОЗУPSWD8D8D8АЛУСОЗУ(256 X 8)D8АККУМУЛЯТОРD8D8ШИНА ДАННЫХШИНА ДАННЫХSFR_АдресБуферD8Указатель данныхD8D8Интерфейсрегистровспециальногоназначения(SFR)SFR_УправлениеSFR_Запись_данныхSFR_Чтение данныхИнкрементор ПСMEM_АдресD8Программный счетчик (ПС)MEM_УправлениеРег. адр. памяти программA16Интерфейспамяти(MEMORY)MEM_Запись_данныхMEM_Чтение_данныхКонвейерСБРОСD8ЛогикаУправлениятактовыеимпульсыD8СТОПОЖИДАНИЕРегистр управлениярежимами питанияИнтерфейспрерыванийСистемныепрерыванияПрерывание отэмулятораD8Ред. 1.244C8051F018C8051F019ПроизводительностьCIP-51 использует конвейерную архитектуру, что существенно повышает скорость исполнения команд посравнению со стандартной архитектурой 8051.
В МК с архитектурой 8051 все команды, кроме MUL и DIV,исполняются за 12 или 24 тактовых цикла, а максимальная тактовая частота составляет обычно 12 МГц. МК сядром CIP-51 исполняют 70% своих команд за один или два тактовых цикла, и ни одна команда не требуетболее восьми тактовых циклов.При работе на максимальной тактовой частоте 25 МГц производительность ядра CIP-51 может достигать25 MIPS.
Система команд CIP-51 состоит из 109 команд, которые требуют от одного до восьми тактовых цикла:Количество командКоличество тактовых циклов26150252/314373/43414/52518Средства поддержки программирования и отладкиПоследовательный интерфейс JTAG предназначен для внутрисистемного программирования Flashпамяти программ и взаимодействия со встроенными средствами отладки. Кроме этого перепрограммируемаяFlash-память может быть прочитана и изменена прикладной программой в любое время в побайтном режиме,используя команды MOVC и MOVX.
Эта возможность позволяет использовать память программ длядолговременного хранения данных, а также обновлять программный код под управлением программы.Встроенные аппаратные средства отладки позволяют осуществлять внутрисхемную отладку в режимереального времени, при этом возможны расстановка точек останова и временных меток, запуск, остановка ипошаговое исполнение программы (включая процедуры обработки прерываний), проверка программного стека,чтение/запись содержимого регистров и памяти. Это метод отладки является не разрушающим, не требуетвмешательства в структуру отлаживаемой системы и использования внутренних ресурсов МК (например, ОЗУ,стека, памяти и др.).CIP-51 поддерживается аппаратными и программными средствами разработки от фирмы SiliconLaboratories и других фирм. Фирма Silicon Laboratories предлагает интегрированную среду проектирования(IDE), которая включает в себя редактор, макроассемблер, отладчик и программатор.
Отладчик ипрограмматор, входящие в состав IDE, взаимодействуют с CIP-51 посредством JTAG интерфейса, чтопозволяет осуществлять быстрое и эффективное программирование МК и его отладку. Доступны такжемакроассемблеры и С-компиляторы независимых фирм-производителей.8.1. СИСТЕМА КОМАНДСистема команд CIP-51 полностью совместима с системой команд MCS-51™, поэтому разработкапрограммного обеспечения может осуществляться с использованием средств проектирования для стандартнойархитектуры 8051.
Все команды CIP-51 являются двоичным и функциональным эквивалентом аналогичныхкоманд MCS-51™, включая коды операций, режимы адресации и изменение флагов состояния. Однако, повремени выполнения команды отличаются.8.1.1. Команды и тактированиеВо многих МК с архитектурой 8051 существует различие между машинным циклом и цикломтактирования, при этом машинный цикл длится от 2 до 12 циклов тактирования. Однако, CIP-51 основанисключительно на синхронизации тактовым сигналом и все временные параметры команд приводятся наоснове циклов тактирования.Благодаря конвейерной архитектуре CIP-51, количество тактовых циклов, требуемых для выполнениябольшинства команд, равно количеству байтов в команде.
Команды условных переходов требуют длязавершения на один цикл меньше, если переход не происходит (по сравнению с тем случаем, когда переходпроисходит). Система команд CIP-51 приведена в таблице 8.1, которая содержит мнемонику, количество байтови количество тактовых циклов для каждой команды.8.1.2. Команда MOVX и память программКоманда MOVX обычно используется для доступа к внешней памяти данных. В CIP-51 команда MOVXможет обращаться к встроенной памяти программ, реализованной как перепрограммируемая Flash-память,используя управляющие биты в регистре PSCTL (см. рис.9.1). Это позволяет ядру CIP-51 обновлятьпрограммный код и использовать область памяти программ для долговременного хранения данных.
КомандаMOVX используется также для чтения/записи памяти данных, отображенной в пространстве внешнего ОЗУ (спомощью регистра PSCTL, настроенного на доступ к внешней памяти данных). Подробная информация обиспользовании Flash-памяти приведена в разделе 9.45Ред. 1.2C8051F018C8051F019Таблица 8.1. Система команд CIP-51МнемоникакомандыADD A,RnADD A,directADD A,@RiADD A,#dataADDC A,RnADDC A,directADDC A,@RiADDC A,#dataSUBB A,RnSUBB A,directSUBB A,@RiSUBB A,#dataINC AINC RnINC directINC @RiDEC ADEC RnDEC directDEC @RiINC DPTRMUL ABDIV ABDA AANL A,RnANL A,directANL A,@RiANL A,#dataANL direct,AANL direct,#dataORL A,RnORL A,directORL A,@RiORL A,#dataORL direct,AORL direct,#dataXRL A,RnXRL A,directXRL A,@RiXRL A,#dataXRL direct,AXRL direct,#dataCLR ACPL ARL ARLC AОписаниеАРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИСложение аккумулятора с регистром (n = 0…7)Сложение аккумулятора с прямо-адресуемым байтомСложение аккумулятора с косвенно-адресуемым байтом ОЗУСложение аккумулятора с константойСложение аккумулятора с регистром и переносомСложение аккумулятора с прямо-адресуемым байтом и переносомСложение аккумулятора с косвенно-адресуемым байтом ОЗУ и переносомСложение аккумулятора с константой и переносомВычитание из аккумулятора регистра и заемаВычитание из аккумулятора прямо-адресуемого байта и заемаВычитание из аккумулятора косвенно-адресуемого байта ОЗУ и заемаВычитание из аккумулятора константы и заемаИнкремент аккумулятораИнкремент регистраИнкремент прямо-адресуемого байтаИнкремент косвенно-адресуемого байта ОЗУДекремент аккумулятораДекремент регистраДекремент прямо-адресуемого байтаДекремент косвенно-адресуемого байта ОЗУИнкремент указателя данныхУмножение аккумулятора на регистр ВДеление аккумулятора на регистр ВДесятичная коррекция аккумулятораЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИЛогическое И аккумулятора и регистраЛогическое И аккумулятора и прямо-адресуемого байтаЛогическое И аккумулятора и косвенно-адресуемого байта ОЗУЛогическое И аккумулятора и константыЛогическое И прямо-адресуемого байта и аккумулятораЛогическое И прямо-адресуемого байта и константыЛогическое ИЛИ аккумулятора и регистраЛогическое ИЛИ аккумулятора и прямо-адресуемого байтаЛогическое ИЛИ аккумулятора и косвенно-адресуемого байта ОЗУЛогическое ИЛИ аккумулятора и константыЛогическое ИЛИ прямо-адресуемого байта и аккумулятораЛогическое ИЛИ прямо-адресуемого байта и константыИсключающее ИЛИ аккумулятора и регистраИсключающее ИЛИ аккумулятора и прямо-адресуемого байтаИсключающее ИЛИ аккумулятора и косвенно-адресуемого байта ОЗУИсключающее ИЛИ аккумулятора и константыИсключающее ИЛИ прямо-адресуемого байта и аккумулятораИсключающее ИЛИ прямо-адресуемого байта и константыСброс аккумулятораИнверсия аккумулятораСдвиг аккумулятора влево циклическийСдвиг аккумулятора влево через переносРед.
1.2БайтыЦиклы1212121212121121112111111222122212221122112214811212231212231212231111122223122223122223111146C8051F018C8051F019МнемоникакомандыRR ARRC ASWAP AMOV A,RnMOV A,directMOV A,@RiMOV A,#dataMOV Rn,AMOV Rn,directMOV Rn,#dataMOV direct,AMOV direct,RnMOV direct,directMOV direct,@RiMOV direct,#dataMOV @Ri,AMOV @Ri,directMOV @Ri,#dataMOV DPTR,#data16MOVC A,@A+DPTRMOVC A,@A+PCMOVX A,@RiMOVX @Ri,AMOVX A,@DPTRMOVX @DPTR,APUSH directPOP directXCH A,RnXCH A,directXCH A,@RiXCHD A,@RiCLR CCLR bitSETB CSETB bitCPL CCPL bitANL C,bitANL C,/bitORL C,bitORL C,/bitMOV C,bitMOV bit,CJC rel47ОписаниеБайтыЦиклыСдвиг аккумулятора вправо циклическийСдвиг аккумулятора вправо через переносОбмен местами тетрад в аккумулятореКОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХПересылка в аккумулятор из регистра (n = 0…7)Пересылка в аккумулятор прямо-адресуемого байтаПересылка в аккумулятор косвенно-адресуемого байта ОЗУЗагрузка в аккумулятор константыПересылка в регистр из аккумулятораПересылка в регистр прямо-адресуемого байтаЗагрузка в регистр константыПересылка по прямому адресу аккумулятораПересылка по прямому адресу регистраПересылка прямо-адресуемого байта по прямому адресуПересылка косвенно-адресуемого байта ОЗУ по прямому адресуПересылка по прямому адресу константыПересылка в косвенно-адресуемую ячейку ОЗУ аккумулятораПересылка в косвенно-адресуемую ячейку ОЗУ прямо-адресуемогобайтаПересылка в косвенно-адресуемую ячейку ОЗУ константыЗагрузка указателя данныхПересылка в аккумулятор байта из памяти программПересылка в аккумулятор байта из памяти программПересылка в аккумулятор байта из внешней памяти данныхПересылка байта из аккумулятора во внешнюю память данныхПересылка в аккумулятор из расширенной внешней памяти данныхПересылка из аккумулятора в расширенную внешнюю память данныхЗагрузка в стекИзвлечение из стекаОбмен аккумулятора с регистромОбмен аккумулятора с прямо-адресуемым байтомОбмен аккумулятора с косвенно-адресуемым байтом ОЗУОбмен младшей тетрады аккумулятора с младшей тетрадойкосвенно-адресуемого байта ОЗУОПЕРАЦИИ С БИТАМИСброс переносаСброс битаУстановка переносаУстановка битаИнверсия переносаИнверсия битаЛогическое И бита и переносаЛогическое И инверсии бита и переносаЛогическое ИЛИ бита и переносаЛогическое ИЛИ инверсии бита и переносаПересылка бита в переносПересылка переноса в битПереход, если перенос равен единице1111111212122223231122212222323222231111112212123333333221221212121222222221212122222222/3Ред.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
