Курс лекций по информатике Микропроцессор

Художественная культура и искусство
Литература и искусство эпохи
Возрождения
(Ренессанса)
Курс лекций по истории искусства
Тибетский буддизм
Традиционная культура Японии
Культура Африки
Культура Византии.
Основные произведения раннего
христианства
Искусство средних веков
Начало Возрождения в Италии
История русской культуры
Древнерусская (российская) культура
Культура Киевской Руси
Особенность зодчества Киевской Руси
Культура Московского государства
Эпоха правления первых Романовых
Эпоха реформ Петра
Теория машин и механизмов
Физика решение задач
Основные законы динамики
Математический анализ
Электротехника и электроника
Соединение фаз звездой
Соединение фаз треугольником
Активная мощность трехфазной системы
Асинхронный электродвигатель
Расчеты электрических цепей
Дифференциальная форма закона Ома
Резонанс напряжений
Сопротивления в цепи переменного тока
Мощность цепи переменного тока
Однофазные выпрямители
Расчет выпрямителя
Короткое замыкание в R-L цепи
Начертательная геометрия
Аксонометрические проекции
Примеры позиционных и метрических задач
Геометрические основы теории теней
Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике
Молекулярная физика и термодинамика
Атомная физика
Решение задач по ядерной физике
Примеры решения задач
Компьютерная  безопасность
Атаки на уровне сетевого
программного обеспечения
Безопасность компьютерной сети
Шифрование в каналах связи
Информационные системы
Технологии программирования
Мультимедийные технологии
Технологии баз данных
Нетрадиционная виды получения
электрической энергии
 

МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ ФИРМЫ MOTOROLLA

МК фирмы MOTOROLLA составляют несколько семейств, которые различаются в основном по вычислительной мощности и ориентации на определенные области применения.

В первую очередь это 8-разрядные МК семейств НС05, НС08 и НС11.

Семейство 68НС05 содержит более 150 модификаций МК, которые формировались фирмами, использующими аппаратуру на контроллерах, или так называемые "заказные" МК. Они настроены под конкретную конфигурацию программно-аппаратных средств пользователя.

МК МС68НС08 - развитие семейства НС05. Они совместимы по системе команд и коду с этими МК, но имеют в 5 - 10 раз большую производительность. МК этого типа имеют модульную внутреннюю архитектуру, большую универсальность, увеличенные объемы внутренней памяти, энергонезависимые блоки памяти типа EEPROM Flash EEPROM.

Семейство МС68НС11 ориентировано на массовое применение и характеризуется большей гибкостью и универсальностью, широким применением внешней памяти. Ядро системы усовершенствовано, отличается повышенной производительностью и более эффективной архитектурой и системой команд. В семейство входят более 40 модификаций МК.

 

1.1.1. Семейство НС05

Все МК этого семейства имеют одинаковое 8-разрядное процессорное ядро, основанное на известном процессоре 6800, и отличаются набором периферийных функций. Это означает, что применение любого МК этого семейства позволяет пользователю использовать единый подход к проектированию системы на МК НС05, а также на МК НС08, который основан на более производительном, но программно совместимом ядре.

 В состав периферийных устройств семейства входят: ПЗУ всех типов, ОЗУ, таймеры, АЦП, ШИМ, контроллеры ЖКИ и других индикаторов, последовательные интерфейсы и т.п.

Примером построения системы НС05 служит МК МС68НС805К3, предназначенный для работы в системах, требующих использование малогабаритного МК с микропотреблением и низкой стоимостью: охранных системах, датчиках, бытовых устройствах, портативных средствах связи, пультах дистанционного управления. Основные характеристики МК следующие:

·         ЦПУ НС05, умножение 8х8,

·         питание от 1,8 В (запись EEPROM от 3 В), низкое потребление,

·         920 + 16 Кбайт EEPROM,

·         прерывания реального времени,

·         прерывания от клавиатуры по 8 линиям,

·         нагрузочная способность до 8 мА по четырем линиям,

·         режимы пониженного потребления STOP, WAIT.

Структурная схема МК показана на рис.1.2.

Рис. 1.2. Структурная схема МК МС68НС805К3

Второй пример - МК типа МС68НС705Р6А, который может применяться в устройствах, требующих обработки аналогового сигнала и критичных к габаритам и стоимости применяемого МК, например, устройствах контроля температуры, электронных весах, локальных узлах управления, устройствах сигнализации, средствах связи и т.д.

Основные характеристики МК следующие:

·         ЦПУ НС05, умножение 8х8,

·         АЦП ( 4 канала, 8 разрядов),

·          синхронный последовательный порт,

·         16-разрядный таймер с функциями входного захвата и выходной фиксации,

·         4,6 Кбайт ППЗУ,

·         176 байт ОЗУ,

·         21 линия ввода-вывода,

·         прерывания от 8 линий,

·         2 выхода с током 15 мА,

·         режимы пониженного потребления STOP, WAIT, сохранение данных в ОЗУ

Структурная схема МК показана на рис.1.3.

1.1.2. Семейство НС08

Семейство НС08 является следующим шагом в развитии МК и характеризуется повышенной в 5 - 10 раз производительностью процессорного ядра, совместимого по системе команд с ЦПУ НС05. Оно поддерживает дополнительные команды и способы адресации, а также новые функции - ПДП, технологию "нечеткой логики" и элементы цифровой обработки сигналов.

Ядро ЦПУ полностью статическое и оптимизировано для работы с пониженным напряжением питания и с помощью встроенного синтезатора частоты позволяет гибко управлять потреблением. Это первое семейство МК с определяемым пользователем архитектурой на базе стандартных модулей, что ускоряет цикл разработки системы.

Основные модули системы рассматриваются ниже.

 

Рис. 1.3. Структурная схема МК МС68НС705Р6А

Особенностями ЦПУ (логическая модель его показана на рис. 1.4) НС08 являются:

·         тактовая частота 8 МГц (цикл 125 нс),

·         16-разрядные индексный регистр, программный счетчик, указатель стека,

Рис. 1.4. Структура ЦПЭ семейства НС08

·         8 методов адресации, включая операции с индексным регистром и стеком, а также пересылки память-память,

·         аппаратная поддержка ПДП, точек останова,

·         быстрые операции умножения и деления,

·         64 Кбайт адресуемой памяти с возможностью расширения,

·         полностью статическая архитектура, низкое потребление, пониженное питание.

Модуль прямого доступа в память (DMA08) обеспечивает скоростной обмен с памятью и внешними устройствами. Он может обслуживать последовательный интерфейс, либо обеспечивать передачу блоков данных до 256 Кбайт.

Модуль таймера (TIM08) - устройство для решения задач, связанных с обработкой временных интервалов. Может иметь 2, 4 и 6 независимых каналов, каждый из которых содержит 16-битовый счетчик с программируемым предделителем, регистры входной фиксации, выходного сравнения и ШИМ.

Модуль последовательного обмена представлены универсальным асинхронным интерфейсом (SCI08), универсальным синхронным интерфейсом (SPI08),специализированными последовательными интерфейсами, применяемыми в автомобильных системах и системах промышленного управления.

Модуль системной интеграции (SIM08) - его основные функции:

·         формирование внутренней тактовой частоты процессора и встроенных подсистем,

·         обеспечение режимов пониженного энергопотребления и программное управление частотой,

·         управление прерываниями и сбросом - сигнал сброса при обнаружении неправильных кодов команд и адресов, работа сторожевого таймера, обработка и арбитраж программных и аппаратных прерываний.

Встроенная память может состоять из масочного или программируемого ПЗУ, ЭСППЗУ (EEPROM и Flash EEPROM), ОЗУ.

Модуль управления ЖКИ дисплеем (LCD08) позволяет подключать до 1280 сегментов (32 группы по 40 сегментов) и содержит внутреннее буферное ОЗУ 160 байт, формирователь напряжений для драйверов, регулировка контрастности.

АЦП (ADC08),

12-разрядный 6 канальный контроллер ШИМ (PWM08),

таймер периодических прерываний (PIT08).

модуль расширения адресации внешней памяти до 16 Мбайт (ADX08).

Примером структуры МК семейства РС08 может служить МК МС68НС708XL36, который изображен на рис.1.5.

Его составляющие:

·         высокопроизводительный модуль CPU08 с тактовой частотой 8 МГц,

·         36 Кбайт ППЗУ,

·         1К статического ОЗУ,

·         16-разрядный 4-канальный таймер,

·         последовательные интерфейсы CI и SPI,

·         3-канальный контроллер ПДП,

·         сторожевой таймер,

·         систему обнаружения пониженного напряжения, неправильного кода и адресов,

·         40 двунаправленных линий ввода-вывода.

 

Рис.1.5. Структурная схема МК МС68НС708XL36

На главную