Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микроконтроллеры (1999) (1095894), страница 14
Текст из файла (страница 14)
1.176): старт-бит, восемь бит данных (начиная с младшего бита), стоп-бит. Если разрешен контроль четности, то передается семь бит данных и контрольный бит. В случае приема восьмой бит воспринимается и анализируется как контрольный бит четности (нечеткости). Признаки прерывания последовательного приема К1 и передачи Т1 в регистре 1ХТ РЕХ1) устанавливаются после завершения соответствующей процедуры: К1 — в конце приема стоп-бита, Т1 — в начале передачи стоп-бита. В режимах 2 и 3 передаваемый кадр содержит одиннадцать бит (рис. 1.17,в), причем функции девятого бита 1)8 зависят от режима обмена.
В режиме 2 контроль четности не производится. В случае передачи данных в режиме 2 в качестве бита П8 выдается значение бита ТВ8 в регистре ЯР СОХ. При этом необходимое значение ТВ8 должно быть установлено перед загрузкой передаваемых данных в регистр БВ()Р ТХ. В случае приема данных в режиме 2 устанавливается признак К1 - 1 в регистре ЯР СОХ и формируется запрос на прерывание, если в принятых данных значение П8 = 1.
В режиме 3 функции бита 08 определяются значением бита РЕХ в регистре ЗР СОХ. Если РЕХ - 1 (контроль четности разрешен), то принятый бит О8 воспринимается как контрольный бит принимаемых данных. В этом случае устанавливается значение бита КРЕ - 1 при обнаружении ошибки четности в принимаемых данных. Если РЕХ = 0 (контроль четности запрещен), то принятый бит П8 вводится в регистр ЯР ШТАТ в качестве бита КВ8. При передаче данных в режиме 3 в качестве бита 1)8 выдается значение бита ТВ8 из регистра ЯР СОХ.
При РЕХ - 1 бит О8 - ТВ8 определяет четность или нечетность передаваемых дагтных в зависимости от значения бита РАК в регистре ЯР СОХ. В режиме 2 запрос на прерывание приема К1 1 формируется только при значении О8 - 1. В режиме 3 запрос на прерывание К1 1 формируется при любом значении О8. МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ СЕМЕЙСТВА МСВ-ЕВ 66 Режимы 2 и 3 используются для обмена информацией в многоконтроллерных системах.
При этом ведущий микроконтроллер программируется для работы в режиме 3, а ведомые — в режиме 2. Перед началом обмена ведущий микроконтроллер выдает адресный кадр, имеющий значение бита 1)8 - 1. Этот кадр вызывает прерывание работы всех ведомых микроконтроллеров, которые переходят к выполнению программ анализа поступившего адреса.
Микроконтроллер, имеющий адрес аналогичный поступившему, переключается в режим 3. После этого ведущий микроконтроллер выдает кадр данных, имеющий значение бита 1)8 О. Адресованный ранее ведомый микроконтроллер, переведенный в режим 2, прерывает свою работу и переходит на выполнение программы последовательного приема данных, поступающих от ведущего микроконтроллера.
Остальные ведомые микроконтроллеры, работающие в режиме 3, продолжают выполнение своей программы. Скорость последовательного обмена определяется заданной частотой сннхросигналов передачи. Работа генератора синхросигналов БПО определяется содержимым 16-разрядного регистра БР ВА()1) (рис. 1.18).
Старший разряд этого регистра задает источник формирования синхросигналов: если в этом разряде записана «1», то источником служат тактовые импульсы с частотой Рц поступающие на вход ХТА).1, если записан «0», то источником служат синхроимпульсы, подаваемые на вход Т1С).К, частота которых Рс не должна превышать Рс/4. Остальные пятнадцать разрядов содержимого БР ВА()Р указывают коэффициент деления частоты Вч, который определяет значение скорости последовательного обмена Вг.
Максимальная величина Вч составляет 7РРГН (десятичное число 32767). Минимальная величина Вч в режиме 0 составляет 0002Н. В режимах 1, 2, 3 минимальная величина Вч должна быть ООООН при использовании тактовых сигналов на входе ХТА).1 н 0001Н при использовании синхросигналов на входе Т1С1.К. 15 14 С1.0СК ЯКС Коэффициент скорости передачи (ВЕО4 Ъ'а1ие — ВЧ) ЯР ВА111Р (адрес 1ГВСН) Рис. 1.18. Формат регистра ЗР ВА1ПЭ При заданном значении Вг в режиме 0 коэффициент Вч определяется выражениями: Вч (Гг/2Вг) — 1, если используются тактовые импульсы на входе ХТА).1 («1» в старшем разряде регистра БР ВА()Р), Вч Гс/Вг, если испол ьзутотся синхроимпульсы на входе Т1С|К («0» в старшем разряде регистра ЯР ВАЯЛ)).
В режимах 1, 2, 3 соответствующие выражения для ко- миктоконтктязк ы к»киткктткк и»от»кммиковкии инта вайс эффициента Вт иметот вид: Вч - (Рс/16Вг) — 1 или Вт - Рс/8Вг. Если частота Рг или Рс указана в герцах, то получаемые значения Вг имеют размерность бит/с. В табл.
1.16. приведены значения содержимого регистра ЯР ВА(11), обеспечиваюшие получение ряда стандартных скоростей последовательного обмена в случае использования тактового сигнала с частотой Рг - 25 МГц (к1» в старшем разряде БР ВА(ЛЭ). Табл. 1.16. Содвржнмов ВР ВАНЮ для стандартных скороствй послвдоаатвльного обмана (Рт = 26 МГц) ') Для получения скорости обмена Вт 300 бит/с максимальная тактовая частота должна составлять Рт-19.6608 МГц, содержимое ЯР ВААП в этом случае 7РРРН.
1.6. Реализация специальных функций Микроконтроллер 8ХС196ХР имеет специальные аппаратурные средства для генерации импульсных последовательностей различной частоты и скважности и формирования управляющих сигналов в реальном масштабе времени. 1.6.1. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) Генерация импульсных последовательностей с различной частотой и длительностью импульсов производится с помощью ШИМ (см. раздел 1.1), выходы которого подключаются к выводам Р»ЧМО, РтттМ1, РЮМ2 порта Р4, выполняющим специальные функции. Для подключения ШИМ к этим выводам соответствующие разряды регистра Р4 МОРЕ должны иметь значения Р4 МОРО, 1, 2 - 1.
В состав ШИМ входят три модуля, каждый из которых управляется 8-разрядным регистром РЖМхСОХ, где х " О, 1, 2. Содержимое этих регистров задает скважность формируемых импульсов, частота которых Р8 определяется частотой Рт тактовых сигналов на входе ХТАЕ1. Период генерируемых импульсов Т8 зависит от значения младшего разряда Я-Р1ЧМ в управляющем регистре СОХКЕСО (адрес 1РВОН), формат которого показан на рис.
1.19: при Я-Р~ЧМ - 0 период Т8 - 1/Р8 - 512/Рс, при 3-Р тт'М - 1 период Тй - 1/Р8 - 1024/Рц где величина Т8 дается в микросекундах, если Рг указано в мегагерцах. МНЕР(КОНТРОЛЛЕРЫ СЕМЕЙСТВА МСЕ.ВВ 7 6 5 4 3 2 1 5- РИТМ зарезервировано СОХ ВЕС О (адрес 1РВ6Н) Рис. 1. 19. Формат регистра СОМ йймО Длительность импульса Тр = 2'(РЧГМхСОХ)/Р1, если в регистре СОХ КЕСО разряд (Я-РАЗУМ) - О, Тр " 4'(Р тт'МхСОХ)/Рс, если (Я-РОМ) - 1. Таким образом, скважность формируемых импульсов Яб - (Тр/Тй)'100% можно регулировать загрузкой регистра РЖМх СОХ. Если содержимое (РРКМх СОХ) - 01Н, то Яй- (1/256) ° 100%, если (Р т(ГМх СОХ) - ОРРН, то Яй - (255/256)'100%. Использование ШИМ в микроконтроллерных системах может быть весьма разнообразным.
Как отмечено в разделе 1.3, выходы порта Р4 имеют повышенную нагрузочную способность (ток нагрузки до 10 миллиампер). Поэтому можно использовать ШИМ в качестве источника синхросигналов для других устройств системы. При подключении к выходу ШИМ частотного фильтра и операционного усилителя можно реализовать достаточно точный 8-разрядный цифро-аналоговый преобразователь. 1.6.2. Процессор событий [ПРС) Обработка информации в реальном масштабе времени осуществляется с помощью ПРС (рис. 1.20), реализованного на базе двух таймеров и четырех модулей, фиксирующих время поступления сигналов на входы ЕРАО..З или формирующих на этих выводах выходные сигналы в заданные моменты времени. Каждый из таймеров представляет собой 16-разрядный реверсивный счетчик, который синхронизируется внешними или внутренними сигналами. В качествевнутренних синхросигналовиспользуютсятактовые сигналы навходе ХТА(.1 с уменьшенной в четыре раза частотой: Рг /4.
В качестве внешних синхросигналов используются импульсы, подаваемые на входы Т1 СЕК и Т2 С1.К (выводы Р1.4 и Р1.6 порта Р1, выполняющие специальные функции). Каждый таймер занимает два байта в адресном пространстве на младшей странице ООН памяти (см. раздел 1.2): таймер 1 имеет адреса байтов 1Р9ЗН..1Р92Н, таймер 2 — адреса 1Р97Н..1Р96Н. С помощью кадрирования можно переместить эти байты в адресное пространство младшего регистрового файла.
Запись данных по указанным адресам обеспечивает начальную установку содержимого таймеров. Режим работы таймера определяется содержимым соответствующего 8-разрядного регистра управления: Т1 СОХ (адрес 1Р90Н), Т2 СОХ (адрес МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ: АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙС ВЫВОДЫ пОрта Р1 ХТАЬ!/4 Запрпаы ПРВРЫВВНИА ОЧК ТМК 1 ОЧК ТМК 2 ЕРА О (Р1.0) ЕРА О 1МТ ОЧК 0-1 ЕРА 1 1МТ ЕРА 3 (Р1.3) ЕРА МАЕК ЕРА ЕТАТ Рис.
1.20. Структура процессоре событий (ПРС) 1Р94Н). Адреса этих регистров размещаются на странице ООН памяти и могут перемещаться в адресное пространство младшего регистрового фай- ла. Формат содержимого регистров Т1, 2 СО)к) показан на рис. 1.21. 7 6 5 4 3 2 1 О РКЕЗСАЕЕ СЕ 1Л) МОРЕ Т1 СОМТКОЕ (адрес !Е90Н), Т2 СОМТКО1. (адрес 1Е94Н) Рис. 1.21. Формат регистров Т1, 2 СОМ Старший разряд СЕ регистров Т1, 2 СОХ разрешает (при СЕ - 1) или зап- рещает (прн СЕ - 0) функционирование соответствующего таймера.