В.Т. Рябов - Устройство и программирование однокристальных микроконтроллеров (1054006), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Например, ключи на объекте управления подключены к регистру, находящемуся в пространстве внешней памяти данных, рассмотренному нами ранее примеру (см.рис. 3.7, в), по адресу ADR_reg1. Тогда, чтобы установить в единицу, например, третий бит этогорегистра, не изменяя остальных, необходимо выполнить:MOV DPTR, #ADR_reg1;загрузить в регистр указатель данных адрес регистра,MOVX A, @DPTR;переслать содержимое регистра в аккумулятор,ORL A, #00001000В;логическое ИЛИ аккумулятора и константы,MOVX @DPTR,A;переслать содержимое аккумулятора в регистр.Чтобы, наоборот, выключить третий бит, нужно сделать:;загрузить в регистр указатель данных адрес регистра,;переслать содержимое регистра в аккумулятор,ANL A, #11110111В;логическое И аккумулятора и константы,MOVX @DPTR,A;переслать содержимое аккумулятора в регистр.Подобные приемы называют маскированием и используют в управляющих программах, если нет возможности использовать команды битового процессора.Команды пересылки данных.
Команды пересылки данных предназначены для обменаинформацией внутри резидентного ОЗУ, между аккумулятором и внешней памятью данныхи между аккумулятором и памятью программ (резидентной или внешней).Команды обмена внутри резидентного ОЗУ используют мнемонику:MOV DPTR, #ADR_reg1MOVX A, @DPTRMOV приемник, источник.Любая ячейка 256-байтового блока внешнего ОЗУ данных может быть выбрана с использованием непосредственной, косвенно-регистровой адресации через регистры указателиR0 или R1 (выбранного банка рабочих регистров), с помощью прямой, либо непосредственной адресации, например:MOV ad, R5 ; пересылка по прямому адресу содержимого регистра R5,MOV A, @R0 ;пересылка в аккумулятор ячейки резидентного ОЗУ, адрес которой в R0,MOV R4, #47 ;pагрузка в регистр R4 ,байтовой константы 47.Любая ячейка первого 256-байтового блока внешнего ОЗУ данных может быть вы-28брана с использованием косвенно-регистровой адресации через регистры указатели R0 илиR1 (выбранного банка рабочих регистров). Ячейка внутри адресного пространства 64 Кбайтвнешнего ОЗУ также может быть выбрана с использованием косвенно-регистровой адресации через регистр-указатель данных DPTR., например:MOVX А,@R0;загрузить в А ячейку резидентного ОЗУ, адрес которой в R0,MOVX A,@DPTR;загрузить в А ячейку внешнего ОЗУ, адрес которой в DPTR,MOVX @DPTR,A, ;загрузить в ячейку внешнего ОЗУ, адрес которой в DPTR; содержимое аккумулятора.Таблицы кодов, зашитые в РПЗУ программ, могут быть выбраны с помощью командыпередачи данных с использованием косвенной адресации.
При этом адрес считываемойячейки рассчитывается как сумма содержимого аккумулятора и регистра указателя данныхили, как сумма аккумулятора и счетчика команд:MOVC А, @А+DPTRMOVC A,@A+PC.Это бывает нужно при проверке целостности программного кода, которая обычнопроводится при первоначальном включении объекта. При этом код программы от ее началадо конца считывается в аккумулятор и суммируется там. В конце цикла результат сравнивается с известной контрольной суммой и, если они совпадают, РПЗУ и память программ неповреждены.Содержимое аккумулятора может быть обменено с содержимым рабочих регистров(выбранного банка) и с содержимым адресуемых с помощью косвенно-регистровой адресации ячеек внутреннего ОЗУ, а также с содержимым прямо адресуемых ячеек внутреннегоОЗУ и с содержимым регистров специального назначения, например:XCH A, Rn ;обмен аккумулятора с регистром (n=0..7).Команды битового процессора.
Битовый процессор является частью архитектурыМК семейства МК51 и его можно рассматривать как независимый процессор побитовой обработки. Битовый процессор выполняет свой набор команд, имеет свою зону резидентногоОЗУ с битовой адресацией. Это128 битов (0—127) в шестнадцати ячейках внутреннего ОЗУ(ячейки с адресами 20Н—2FH) и прямо адресуемые биты регистров специального назначения, адреса которых кратны восьми: Р0(80Н), TC0N(88H), P1(90H), SC0N(98H), P2(A0H),IE(A8H), РЗ(В0Н) IP(B8H), PSW(D0H), A(E0H), B(F0H).Каждый из адресуемых битов может быть установлен в "1" (SETB adr_bit), сброшен в"0" (CLRB adr_bit)) и инвертирован (CPL adr_bit). Могут быть реализованы переходы:JB bit, rel; если бит установлен, идти на метку rel,JNB bit, rel; если бит не установлен, идти на метку rel,JВС bit, rel ; переход, если бит установлен, с последующим сбросом бита.Команды побитовой обработки позволяют оптимизировать программы управления,повысить их быстродействие и сократить длину программного кода.Команды ветвления и передачи управления бывают безусловные и условные, с адресацией внутри 64 разрядного адресного пространства, с 11-разрядной абсолютной адресацией и с 8-и разрядной относительной.
В последнем случае за кодом команды указан байтсмещения относительно содержимого счетчика команд на момент выполнения операции.Примеры команд безусловного перехода или вызова подпрограмм:LJMP ad16 ; длинный переход по всему адресному пространству,LCALL ad16 ; вызов подпрограммы из любой зоны адресного пространства,ACALL ad11 ; вызов подпрограммы из адресного пространства в 2 кБ,SJMP rel; переход к метке rel в пределах 256 байт.Команды 16-разрядных переходов и вызовов подпрограмм LJMP ad16 позволяют осуществлять переход в любую точку адресного пространства памяти программ объемом 64 Кбайт.Команды 11-разрядных переходов и вызовов подпрограмм AJMP ad11 обеспечиваютпереходы внутри программного модуля емкостью 2 Кбайт.
Эти команды, в отличие от 16-иразрядных переходов, короче и занимают не три, а два байта, что позволяет экономнее ис-29пользовать память программ.Команды условных переходов позволяют организовать ветвление в программах, исполнять циклы с пред и пост-условием, например:DJNZ R4, rel;декремент регистра R4 и переход, если его содержимое не стало равно нулю.Рассмотренная система команд семейства MCS-51, состоящая из арифметических илогических команд, команд пересылки данных, команд ветвления программ и передачиуправления и команд битового процессора стала своего рода эталоном для микроконтроллеров.
С ее использованием удается создавать компактные и эффективные программы, управляющие отдельными узлами и элементами технологического оборудования.Наличие в составе МК двух таймеров позволяет организовать работу этих программ вжестком реальном времени.Таблицы с кодами команд и пояснениями их выполнения приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 1.Контрольные вопросы.1.Общая характеристика контроллеров семейства MCS-51. Назначение выводов.2.
Организация памяти микроконтроллера. Резидентная оперативная память.3. Организация памяти микроконтроллера. Резидентная и внешняя память программ.4. Организация памяти микроконтроллера. Внешняя память программ и память данных,организация внешней шины.5. Таймер/счетчик. Организация, регистры. Как запрограммировать часы реального времени с годом, месяцем, днем, часом, минутой, секундой, десятью миллисекундами?6. Определение длительности импульса. Предел измерения и как его увеличить?7. Счет внешних импульсов (деталей на конвейере и т.п.).8.
Режим 3 таймера счетчика, его назначение и примеры использования.9. Таймер/счетчик. Организация, регистры. Поддержка приемопередатчика.10. Приемопередатчик, организация, регистры. Синхронная и асинхронная передача.11. Режим 1 приемопередатчика. Как его установить и настроить таймер?12. Организация проверки четности при работе с последовательным каналом .13.
Организация многопроцессорной работы в сети.14. Организация прерываний в микроконтроллерах семейства MCS-51.15. Организация прерываний. Разрешить прерывания со следующим приоритетом: приемопередатчик, внешнее прерывание INT0, таймер-счетчик 0, внешнее прерывание INT1.16. Система команд микроконтроллеров семейства MCS-51. Методы адресации.30Гл.
4. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТНОЙ ЧАСТИЛОКАЛЬНЫХ МКСпециальный локальный микроконтроллер проектируется под конкретный узел (элемент) технологической машины, поэтому его элементная база, архитектура аппаратной частии программное обеспечение, если не целиком, то очень во многом определяются требованиями, предъявляемыми к этому элементу.
Рассмотрим ряд относительно независимых отреализуемой технологии и конструкции элемента технологической машины основ построения локальных МК.4.1. Элементная база и архитектура построениялокальных МКВыбор семейства и типа микроконтроллераОдним из узловых вопросов является выбор типа микроконтроллера, положенного воснову локального МК. В гл. 3, на уровне, позволяющем понять суть работы и оценить возможности, были рассмотрены микроконтроллеры семейства MCS-51.
Но это далеко не единственное современное семейство МК, это эталон–минимум. Краткий обзор выпускаемыхмикроконтроллеров был приведен в конце раздела 3.1, но прогресс так заметен, что необходимо постоянно следить за новинками рынка МК.Приведем здесь основные факторы, определяющие выбор того или иного семейства.1. Соответствие функциональным требованиям автоматизируемого устройства. МКпросто должен быть способен выполнить требуемую работу, причем с достаточнымзапасом по быстродействию и количеству портов ввода-вывода. Аппетит приходитво время еды и, наверняка, в процессе разработки захочется еще что-то добавить.2.
Специализация микроконтроллера под автоматизируемое устройство во многомупростит аппаратное и программное обеспечение. Сейчас выпускаются МК, специализированные для управления асинхронными трехфазными электродвигателями, шаговыми двигателями и т.п. Достаточно появиться какому-либо устройствуширокого назначения, как для управления им уже выпускаются специализированные микроконтроллеры.3.
Наличие опыта разработки аппаратной и программной части для какого либо семейства МК, естественно, стимулирует продолжение работ в этом направлении.Идите проторенной дорогой, но следите за новинками рынка. Не бойтесь новыхрешений, но не разбрасывайтесь.4. Наличие аппаратных и программных средств поддержки разработки является существенным, даже обязательным, фактором выбора того или иного семейства.5. Обеспечение ремонтопригодности изделия также существенно влияет на выбор семейства микроконтроллера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
