МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
СЕНТЯБРЬ
-НИ
ходимости она должна начинаться ко-
мандами записи в стек (PUSH) слова со-
стояния программы (PSW), аккумулято-
ра, расширителя, указателя данных и
т.д. и должна заканчиваться командами
восстановления из стека (POP). Под-
программы обслуживания прерывания
должны завершаться командой RETI, по
которой в счетчик команд перезагружа-
ется из стека сохраненный адрес воз-
врата в основную программу. Команда
RET также возвращает управление пре-
рванной основной программе, но при
этом не снимет блокировку прерываний,
что приводит к необходимости иметь
программный механизм анализа окон-
чания процедуры обслуживания данно-
го прерывания.
Работа с внешней памятью
Обращения к внешней памяти под-
разделяются на обращения к внешней
памяти программ и обращения к внеш-
ней памяти данных. В первом случае
для формирования сигнала, активиру-
ющего ПЗУ с программой, используется
сигнал PSEN, во втором - сигналы RD и
WR, активизирующие ОЗУ с данными.
Если используется 16-битовый ад-
рес, старшие восемь бит выводятся че-
рез порт Р2, где они сохраняются в те-
чение всего цикла обращения к внеш-
ней памяти. Отметим, что выходные кас-
кады порта Р2 имеют внутреннюю на-
грузку, несколько отличающуюся от Р1
и РЗ, благодаря чему в SFR Р2 при вы-
воде адресной информации вовсе не
обязательно защелкивать все единицы.
Добавим также, что при выводе адрес-
ной информации информация из SFR
Р2, хотя и не присутствует на выводах
микро ЭВМ, но и не теряется, восстанав-
ливаясь на них после окончания обра-
щений к внешней памяти (если в про-
цессе этих обращений SFR Р2 не был
модифицирован).
Если при обращении к внешней па-
мяти данных используется 8-битный ад-
рес, то на выводах порта остается та же
информация, которая там была до на-
чала обращения к внешней памяти. Это
позволяет организовать постраничную
адресацию внешней памяти данных.
Как уже отмечалось, на выводах пор-
та РО младший байт адреса мультиплек-
сируется с данными. Сигналы адреса/
данных задействуют оба полевых тран-
зистора выходного каскада порта РО.
Таким образом, в этом случае выводы
РО уже не являются выводами с откры-
тым стоком и не требуют внешних на-
грузочных элементов.
Сигнал ALE используется для фик-
сации младшего байта адреса во внеш-
нем регистре-защелке. Адресная ин-
формация достоверна в момент окон-
чания сигнала ALE.
Выводимый в цикле записи байт за-
носится в РО непосредственно перед ак-
тивацией сигнала WR и остается неиз-
менным до окончания этого сигнала. В
цикле чтения данные на выводах РО для
достоверного считывания должны быть
установившимися к моменту окончания
сигнала RD.
Во время обращения к внешней па-
мяти CPU записывает 0FFH в SFR РО,
уничтожая, таким образом, хранимую
там информацию. Таким образом, ис-
пользовать для записи порт РО при ра-
боте с внешней памятью надо с извест-
ной долей осторожности.
Обращение к внешней памяти про-
грамм возможно в двух случаях:
- когда сигнал ЕА активен, т.е. имеет
нулевой уровень;
- когда программный счетчик PC со-
держит число больше 0FFH.
Следовательно, при использовании
микро ЭВМ, не имеющей встроенного
ПЗУ или не использующей его, на входе
ЕА должен присутствовать сигнал с ну-
левым уровнем.
Когда CPU работает с внешней па-
мятью программ, все линии порта Р2 ис-
пользуются для вывода старшего байта
адреса, и не могут быть использованы
для обычного ввода/вывода информа-
ции. При этом, как отмечалось выше, в
SFR Р2 может быть занесена любая ин-
ф ормация-адресная информация, вы-
водимая через Р2, не зависит от состо-
яния его SFR.
Режимы микроконтроллера 8051 с
пониженным энергопотреблением
Во многих вариантах применения
микро ЭВМ энергопотребление являет-
ся одним из основных параметров. В
этих случаях целесообразно использо-
вать КМОП версии микро ЭВМ. В них
предусмотрены дополнительные воз-
можности снижения энергопотребления,
отсутствующие в стандартных п-МОП
изделиях. Ранее выпускались и п-МОП
версии микро ЭВМ, имевшие режимы
работы с пониженным энергопотребле-
нием. В настоящее время их выпуск по-
чти повсеместно прекращен. Однако
время от времени они все же будут по-
падать в руки радиолюбителей, поэто-
му трудно гарантировать наличие или
отсутствие этих режимов в тех или иных
конкретных п-МОП изделиях.
КМОП микро ЭВМ имеют два режи-
ма с пониженным потреблением тока:
режим холостого хода (XX) и режим вык-
люченного напряжения питания (ВНП).
Последний иногда называют режимом
пониженного энергопотребления. По
мнению авторов настоящей статьи, это
вряд ли корректно, так как режим XX
такж е характеризуется пониженным
энергопотреблением в сравнении с
обычным режимом работы микро ЭВМ.
Дословно второй режим, называемый в
англоязы чной литературе режимом
“Power Down Mode", можно перевести
так, как указано выше. Этот период кор-
ректнее отражает суть режима - в нем
допустимо вообще отключить от микро
ЭВМ питающее напряжение, подавае-
мое на вход Ucc (вывод 40 микро ЭВМ),
для сохранения содержимого внутрен-
нее ОЗУ в этом случае нужно запитать
от резервного источника. Резервное пи-
тающее напряжение подают через вход
RST (вывод 9).
В режиме XX (I DL = 1) генератор мик-
ро ЭВМ работает, тактовые сигналы по-
ступают на систему прерываний, после-
довательный порт и таймеры/счетчики.
Все регистры сохраняют свое содержи-
мое, на выводах всех портов удержива-
ются логические состояния, которые
были на них в момент перехода в ре-
жим XX. Однако сигнал генератора, син-
хронизирующий CPU, отключается. В
режиме ВНП (PD = 1) генератор оста-
навливается. Прекращается тактирова-
ние не только CPU, но и последователь-
ного порта, таймеров/счетчиков, систе-
мы прерываний. Как и в режиме XX, со-
стояние регистров, резидентного ОЗУ и
выводов портов остается неизменным.
Режимы XX и ВНП активизируются
при установке соответствующих битов в
специальном функциональном регистре
- регистре управления мощ ностью
PCON. Адрес этого регистра 87Н.
Отметим следующие особенности
этого регистра. Если одновременно ус-
тановлены в 1 биты IDL и PD, то после-
дний имеет преимущество, - микро ЭВМ
переходит в режим ВНП. Содержимое
регистра
PCO N
после
сброса
-
0ХХХ0000.
В п-МОП версиях микро ЭВМ регистр
PCON содержит, как правило, только
SMOD. Остальные четыре бита присут-
ствуют только в КМОП устройствах.
Пользовательские программы никогда
не должны заносить 1 в незанятые биты
(PCON4.
..PCON6), так как они могут ис-
пользоваться в следующих модифика-
циях микро ЭВМ. Последнее распрост-
раняется на все регистры и на все ад-
реса в области регистров специальных
функций, которые не заняты регистра-
ми. Разработчики предполагают исполь-
зовать их в новых изделиях. Однако для
достижения совместимости уже разра-
ботанного программного обеспечения с
новыми изделиями дополнительные
возможности последних будут включать-
ся установкой в 1 битов в соответствую-
щих регистрах. Поэтому, пользователь-
ская программа, устанавливающая в 1
неиспользуемые биты, будет нормаль-
но работать на микро ЭВМ, имеющихся
в наличии сегодня, но вовсе не обяза-
тельно будет работать на новых микро
ЭВМ, несмотря на их полную программ-
ную совместимость с семейством 8051.
(Продолжение следует)
Ш /Ш ш Ш Ш Ж ш
предыдущая страница 29 Радиолюбитель 2002-09 читать онлайн следующая страница 31 Радиолюбитель 2002-09 читать онлайн Домой Выключить/включить текст