Anti-plagiarism_test_(Full) (1228616), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Каждая командасодержит всю необходимую информацию и выполняется за один машинныйцикл. При выполнении команды может возникать задержка в одинмашинный цикл, если результат команды изменяет содержимое счетчика команд 3PC. Задержка в один машинный цикл необходима для выборки новой команды,которая должна быть выполнена.
10Небольшое число команд:Когда система команд хорошо проработана и команды ортогональны(симметричны), то требуется меньшее число команд для решения всехнеобходимых задач. С меньшим числом команд изучение микроконтроллеразначительно упрощается.Файловая структура данных:Обращение к регистрам памяти данных можно выполнить прямой или 317косвенной адресацией.
Все регистры специального назначения, включаясчетчик команд 3 PC, отображается в памяти данных.Все команды ортогональны (симметричны):Ортогональная система команд дает возможность выполнить любуюоперацию с любым регистром памяти данных прямой или косвеннойадресацией. В ортогональной системе команд малое количество "специальныхкоманд", что упрощает изучение и программирование микроконтроллеров нетеряя эффективности кода программы.В микроконтроллерах среднего семейства используется только две неортогональные команды, реализующие особенности ядра.Команда 3 SLEEP - 10 переводит микроконтроллер в режим пониженногоэнергопотребления.Команда 3 CLRWDT - 10 подтверждает нормальную работу микроконтроллера,предотвращая сброс по переполнению сторожевого таймера 3 WDT[05].2.1.2 10 Порты ввода/вывода 4Универсальные порты ввода/вывода могут рассматриваться как самыепростые периферийные модули.
Они позволяют микроконтроллерам 19 PICконтролировать работу и управлять другими устройствами. С цельюрасширения функциональных возможностей некоторые каналы портовввода/вывода мультиплицированы с другими периферийными модулями. Набордополнительных функций каналов портов ввода/вывода зависит отреализованных периферийных модулей в микроконтроллере. Как правило, привключенном периферийном модуле, соответствующий вывод микроконтроллеране может использоваться как универсальный канал ввода/вывода.Для большинства каналов портов ввода/вывода регистры TRIS () управляютнаправлением данных на выводе. Бит TRIS<x> управляет направлением данныхна канале PORT<x>. Если бит TRIS, 19 соосветствующий определенному портуввода/выда, установлен в лог. един (лог. 1), то соответствующий канал портаввода/вывода работает как вход, а если бит TRIS сброшен в '0', то канал 1918ввода/вывода работает как выход.Простой способ запомнить направление канала ввода/вывода и состояниебитов регистров TRIS:'1' - напоминает 'In' (ввод);'0' - напоминает 'Out' (выход).
19Биты регистра PORT представляют собой D-триггеры, выводимых на портввода/вывода. При чтении регистра PORT возвращается состояние выводовпорта. Это означает, что необходима некоторая осторожность при выполнениикоманд со структурой «чтение-модификация-запись» для изменениялогического уровня на выходах порта.На рисунке 9-1 показана типовая структурная схема одного канала портаввода/вывода. На этом рисунке не показана ситуация подключениядополнительного периферийного модуля к каналу порта. Чтение регистра PORTвозвращает состояние на выводах порта, а запись выполняется в выходнуюзащелку. Обратите внимание на операции «чтение-модификация-запись»(например, BSF и BCF). Сначала происходит чтение состояния выводов порта,изменение полученного значения, а затем выполняется запись в выходнуюзащелку порта.
7Следует отметить что в целях повышения защищенности микроконтроллеравсе порты ввода/вывода имеют защитные диоды, подключенные к VDD (плюсшины питания) и VSS (минус шины питания), которые не позволяют повредитьконтроллер при случайной подаче повышенного напряжения.Когда периферийный модуль подключен к выводу порта, функциональныевозможности канала порта ввода/вывода могут измениться, в соответствии стребованиями периферийного модуля. Например, модуль АЦП ( 7 АналогоЦифровой Преобразователь) или LCD (Liquid Crystal Display –Жидкокристаллический дисплей), которые настраивают соответствующиеканалы портов ввода/вывода для работы с периферийным модулем 7 присборемикроконтроллера.19Рисунок.
9-1 Типовая структурная схема одного канала порта ввода/выводаВ 19 случае с АЦП это может предотвратить повышенное энергопотреблениепри 7 подачеаналоговых уровней на входы микроконтроллера после сброса. Привключении некоторых периферийных модулей отменяется действие битов TRIS.Поэтому следует 7 избегатькоманд « чтение - модификация – запись» с регистрамиTRIS (например BSF, BCF, XORWF и т.д.). 7 для правильной настройки битовTRIS 7 необходимо обратиться к описанию соответствующего периферийногомодуля. 7 Выводы портов могут быть мультиплицированы с аналоговыми входамии входом VREF. Для каждого вывода необходимо определить режим его работы(аналоговый вход или цифровой канал ввода/вывода) настройкой управляющихбитов в регистре ADCON1 (регистр управления АЦП).
Когда вывод работаеткак аналоговый вход, 7 точтение состояния этого вывода будет давать результат« 7 лог. 0». Регистры TRIS управляет направлением каналов ввода/вывода, дажекогда он работает в режиме 7 аналоговоговхода. Пользователь долженгарантировать, что соответствующий бит TRIS установлен в « 7 лог. 1», есливывод используется как аналоговый вход. 7203 7 ОБЗОР ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ КОНТРОЛЛЕРА PIC18F452.Микроконтроллер PIC18F452 входит в серию PIC18Fxx2. В данную сериюМК также входят:PIC18F242;PIC18F252;PIC18F442.Все они являются однокристальными 8-ми разрядными FLASH CMOSмикроконтроллером с 10-ти разрядным АЦП, производящимся компаниейMicrochip Technology Incorporated.
Выпускаются в 28-ми выводных и 40/44выводных корпусах. 28-ми выводные микроконтроллеры не имеют модуляведомого параллельного порта (PSP), а число реализованных входных каналовАЦП равно пяти.Рассмотрим микроконтроллер PIC18F452 детельнее. Это высокоскоростнойRISC микроконтроллер, в основные оссобенности которого входят:Оптимизированная архитектура и система команд для написания программна языке «C»Система команд совместима с командами семейств PIC16C, PIC17C иPIC18CЛинейное адресное пространство памяти программ 32 кбайта;Линейное адресное пространство памяти данных 1.5кбайт; 4Быстродействие до 10MIPS;Тактовая частота от DC до 4 МГц;Тактовая частота в режиме PLL от 4МГц до 10МГц;16-разрядные команды, 8- 12 ми разрядные данные;Система приоритетов прерываний;Аппаратное умножение 8х8=16 за один машинный цикл ( 12 получение 16-тиразрядных чисел из 8-ми разрядных).Характеристика периферийных модулей:Высокая нагрузочная способность портов ввода/вывода; 1221Три входа внешних прерываний; 12Таймер/счетчик TMR0: 8-ми/16-ти разрядный с программируемым 8разрядным предделителем; 12Второй 16-ти разрядный таймер/счетчик 12 TMR1;Третий 8-ми разрядный таймер/счетчик TMR2 с 8-разрядным регистромпериода (основной для ШИМ);Четвертый 16-ти разрядный таймер/счетчик 12 TMR3;Вторичный генератор тактового сигнала на основе TMR1/TMR3;Два модуля 41 CCP(модуль захвата/сравнения сигналов).
Выводы модуля CCPмогут работать как:o 16-разрядный захват, максимальная разрешающая способность 6,25 нс( 12 TCY/16);o 16- разрядное сравнение, максимальная разрешающая способность100 нс ( 34 TCY);o ШИМ, разрядность от 1 до 10 бит, Максимальная частота ШИМ 41сигнала 156 кГц при 8 бит, 39 кГц при 10 бит.Модуль ведущего последовательного синхронного порта (MSSP);3-х проводной интерфейс 12 SPI;I2C ( ведущий и ведомый режим);Адресуемый модуль USART, поддержка интерфейса RS-485 и RS-232;Модуль PSP, ведомый параллельный порт.Аналоговые периферийные модули:Модуль 10- 12 ти разрядного АЦП;Высокая скорость преобразования;Работа модуля АЦП в SLEEP режиме микроконтроллера; 12Дифференциальная нелинейность (DNL) = ±1Lsb (Least significant bit,наименьшее значение напряжения, которое может быть измерено АЦП),Интегральная нелинейность ( INL) = ±1Lsb;Программируемый детектор пониженного напряжения (PLVD);При обнаружении снижения напряжения возможна генерация прерываний; 1222Программируемый сброс по снижению напряжения питания.Особенности микроконтроллера:100000 гарантированных циклов стирание/запись памяти программ;1000000 гарантированных циклов стирание/запись EEPROM памятиданных;Возможность самопрограммирования;Сброс по включению питания (POR), таймер включения питания (PWRT),таймер запуска генератора (OST);Сторожевой таймер WDT c отдельным RC генератором;Программируемая защита кода программы;Режим пониженного энергопотребления и режим SLEEP;Выбор режима работы тактового генератора, включая:o 4 x PLL (от основного генератора);o Вторичный генератор (32кГц).Внутрисхемное программирование по двухпроводной линии (ICSP) содним напряжением питания 5В;Внутрисхемная отладка по двухпроводной линии (ICD), 12 основанная КМОПтехнологии;Высокоскоростная энергосберегающая КМОП технология;Полностью статическая архитектура;Широкий диапазон напряжений питания от 2,0 В до 5,5 В;Промышленный и расширенный температурные диапазоны.На рисунках 3.1-3.2 12 показана структурная схема 40-ка выводныхмикроконтроллеров и их распиновка.
В таблице соответственно представленоназначение выводов 40-ка выводных микроконтроллеров.23Рисунок. 3.2. Расположение выводов микроконтроллера для корпуса DIP-4024Рисунок. 3.1. Структурная схема микроконтроллера 34 PIC18F45225Таблица. 3.1. Назначение выводов в микроконтроллерах 34 PIC18F452ОбозначениеНомер выводаМКТипвыводаТипбуфераОписание12345- MCLR/VPP 1 4Вход сброса микроконтроллераили напряжениепрограммирования-MCLR - I STВход сброса микроконтроллера.Активный низкий логическийуровень.- 1 VPP - P Вход напряженияпрограммирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
