МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
АВГУСТ
А
рхитектура
и
система
команд
семейства
MSC-51
МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
(Продолжение. Начало в №6-7/2002)
Устройство портов
Каждый из портов содержит регистр-защелку (SFR РО -
SFR РЗ), выходную цепь и входной буфер.
На
рис. 2
изображены функциональные схемы регистров-за-
щелок и буферов ввода-вывода всех портов микро ЭВМ 8051.
Каждый из разрядов регистра-защелки SFR является D-тригге-
ром, информация в который заносится с внутренней шины дан-
ных микроконтроллера по сигналу “запись в SFR Рх” (х = 0,1,2,3)
от центрального процессорного элемента (CPU). С прямого вы-
хода D-триггера информация может быть выведена на внутрен-
нюю шину по сигналу “чтение SFR Рх” от CPU, а с вывода микро-
схемы (“из внешнего мира”) по сигналу "чтение выводов Рх". Одни
команды активизируют сигнал “чтение SFR РГ, другие - “чтение
выводов РГ.
Особенности электрических характеристик портов
Выходные каскады триггеров SFR портов Р1.
..РЗ выполне-
ны на полевых транзисторах с внутренней нагрузкой, в то время
как аналогичные каскады триггеров SFR РО - на транзисторах с
открытым стоком. Каждая линия любого из портов может неза-
висимо использоваться как для ввода, так и для вывода инфор-
мации (для линий портов РО и Р2 это справедливо тогда, когда
они не используются для обращения к внешней памяти).
Для перевода любой линии портов Р1.
..РЗ в режим ввода
информации необходимо в соответствующий разряд SFR зане-
сти 1. При этом выходной полевой транзистор отключается. Внут-
ренний нагрузочный резистор как бы “подтягивает" потенциал вы-
вода к напряжению питания, в то время как внешняя нагрузка
может сделать его нулевым. Выходные каскады порта РО имеют
иную структуру. Нагрузочный полевой транзистор линии порта
включен только тогда, когда порт выводит 1 при обращении к внеш-
ней памяти. В остальных случаях нагрузочный транзистор отклю-
чен. Таким образом, при работе в режиме обычного ввода-выво-
да информации (как, например, порт Р1) выходные каскады пор-
та РО представляют собой ступени на транзисторах с открытым
стоком. Запись 1 в соответствующий бит SFR отключает и второй
транзистор, что приводит к тому, что вывод БИС оказывается под
“плавающим" потенциалом. Это позволяет использовать линии
порта РО как выводы с высокоимпедансным состоянием. Посколь-
ку выходные каскады портов Р1.
..РЗ имеют внутреннюю нагруз-
ку, при переводе в режим ввода информации они становятся ис-
точниками тока для микросхемы или транзистора, нагруженных
на данный.
ТАЙМЕРЫ/СЧЕТЧИКИ
В базовых моделях семейства имеются два программируе-
мых 16-битных таймера/счетчика (Т/СО и Т/С1), которые могут
быть использованы как в качестве таймеров, так и в качестве счет-
чиков внешних событий. В первом случае, содержимое соответ-
ствующего таймера/счетчика (дапееТ/С) инкрементируется в каж-
дом машинном цикле, т.е. через каждые 12 периодов колебаний
кварцевого резонатора, во втором случае оно инкрементируется
под воздействием перехода из 1 в 0 внешнего входного сигнала,
подаваемого на соответствующий (ТО, Т1) вывод 8051. Так как на
распознание периода требуются два машинных цикла. Макси-
мальная частота подсчета входных сигналов равна 1/24 частоты
резонатора. На длительность входных сигналов ограничений
сверху нет. Для гарантированного прочтения входной сигнал дол-
жен удерживать значение 1, как минимум, в течение одного ма-
шинного цикла микро ЭВМ.
Для управления режимами работы Т/С и для организации их
взаимодействия с системой прерываний используются два реги-
стра специальных функций (ТМСЮ и ТСОЫ), описание которых
приведено ниже.
Режимы работы таймеров/счетчиков
Как следует из описания управляющих бит ТМСЮ, для обо-
их Т/С режимы работы 0, 1 и 2 одинаковы. Режимы 3 для Т/С0
и Т/С1 различны. Рассмотрим кратко работу Т/С в каждом из
режимов.
Режим 0.
Перевод любого Т/С в режим 0 делает его похожим
на таймер КМ1816ВЕ48 (8-битный счетчик), к входу которого под-
ключен 5-битный предделитель частоты на 32. Работу Т/С в ре-
жиме 0 на примере Т/С1 иллюстрирует
рис. За.
В этом режиме
таймерный регистр имеет разрядность 13 бит При переходе из
состояния "все единицы” в состояние “все нули” устанавливает-
ся флаг прерывания оттаймера ТР1. Входной синхросигнал тай-
Рис. 2в
Алыкернатибный
Рис. 2г
предыдущая страница 25 Радиолюбитель 2002-08 читать онлайн следующая страница 27 Радиолюбитель 2002-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст