х51 совместимые микроконтроллеры фирмы silicon laboratories (cygnal)

Микропроцессорные средства

Кононов Олег Александрович

www.silabs.com

www.efo.ru

www.electrosnab.ru

О. Николайчук «x51 совместимые микроконтроллеры фирмы silicon laboratories (cygnal) 2004г. «ИД СКИМЕН»

Среды разработки и эмуляции

• Keil Software
• microVision
• Config (автоконфигуратор)

1971г. 16 ноября – Intel, первый микропроцессор

Используются в основном для встраиваемых (Embedded) приложений

Классы микропроцессоров

1. Процессоры управления потоками событий
2. Процессоры управления потоками данных
3. Процессоры управления потоками отсчетов

Объединяет их

1. Технология к-МДП (с-MOS)
2. Малое энергопотребление
3. Управление энергопотреблением
4. Имеют хотя бы 1 встроенный таймер – от необходимости диспетчеризации
5. WDT – встроенный сторожевой таймер
6. Встроенный канал связи – последовательный связной адаптер. Некоторые имеют по несколько

Процессоры управления потоками событий

Intel. 1977г. i8748 – первый микропроцессор.

i8051 – 1980г. используется до сих пор.

Событие – смена сигнала, определенное состояние сигнала.

Для микропроцессоров важно знать не только факт события, но и время его наступления.

Intel i8051

• 8-миразрядный
• n-МДП
• 150000 транзисторов
• 110 команд
• Архитектура Гарвардская (Атанасовкая)
• 64к – (ROM)
• 64к (EERAM)
• 128байт (InternalRAM) – внутренняя память данных
• 12MHz (3-12MHz)
• Динамическое ядро

Гарвардская архитектура – в разных блоках памяти хранятся данные и команды

Архитектура Фон Неймана – в одном блоке хранятся и данные и команды

Динамическое ядро – память на конденсаторах

Статическое ядро – память на триггерах

(рис1. структура)

8351 – зашитая память команд

8751 – память с УФ-стиранием

P1 – ненаправленный порт ввода вывода.

P0 – совмещенный порт адреса данных, если есть внешняя память. (Адрес/Данные).

P2 – либо порт ввода/вывода, либо порт старшего байта адреса ввода/вывода.

T0, T1 – 16-тиразрядные таймеры. Работают либо как счетчики, либо как таймеры.

ICU – контроллер прерываний. Обслуживает 3 внутренних прерывания и 2 внешних. Если внешние прерывания не требуются – порт ввода/вывода.

Итого 4 порта ввода/вывода:

P3 – WR, RD, TxD, RxD, T0, T1, INT0, INT1 – 8 бит. Каждый бит может использоваться как угодно.

CPU

Acc – (8 бит)

Bcc – (8 бит)

Psw – слово состояния программы. (8 бит)

7	6	5	4	3	2	1	0
CY – Carry перенос за байт	AC – промежуточный заем	F – флаг пользователя	RBS1 устанавливается программно	RBS0. устанавливается программно.	OV – переполнение.	-	P – parity Паритет. Устанавливается аппратурно.

SP – Stack Pointer – указатель стека (= 7 по включению питания). (8 бит)

PC – program counter – программный счетчик. (16 бит)

DPTR – Data Pointer – указатель данных. (16 бит). Доступен как DPL (8 бит) и DPH (8 бит)

R0-R7 – 8 регистров общего назначения. (8 бит)

Внутренняя память данных

Адресное пространство составляет 256 байт. (00-FF)

FF	SFR – special function registers. Прямо адресуемые регистры специальных функций. Адреса портов ввода/вывода и пр.	В старших моделях. 128x8. Косвенно адресуемые.
80
7F	Прямо адресуемые байты и косвенно адресуемые байты внутренней памяти данных.
2F	128 прямо адресуемых бит
20
1F	3	Банки регистров
	2
	1
00	0

MOV R0, #20h – прямая адресация

MOV 50h, #2

MOV @R0, #20h – косвенная адресация

Для косвенной адресации используются регистры только R0 и R1.

Память программ

FFFF	XROM
1000
0FFF	IROM
0000

MOVC A, @A+PC

MOVC A, @A+DPTR

TABLE:

MOVC A, @A+PC

RET

DB 00h, 01h

Внешняя память данных

FFFF	XRAM
0000

MOVX A, @DPTR – чтение

MOVX @DPTR, A – запись

MOVX A, @Ri; i=0,1

MOV P2, #N – P2 – защелка…, N – номер страницы – старший байт адреса.

Система команд

Команда пересылки

MOV

MOV dst, src

Src - #; R; add; @Ri

Dst – Ri; add; @Ri

MOVX

MOVX A, @DPTR

MOVX A, @Ri;i=0,1

MOVX @IPTR, A

MOVC

MOVC A, @A+DPTR

MOVC A, @A+PC

MOV DPTR, #N1N2 – шестнадцатиразрядный код

Или то же самое двумя командами:

MOV DPH, #N1

MOV DPL, #N2

XCH A, B – ОБМЕН ЗНАЧЕНИЙ (ПЕРЕСЫЛКА)

Команды математических и логических операций