і РАДИОЛЮБИТЕЛЬ - НАЧИНАЮЩИМ f
Роман Абраш
г. Новочеркасск
E-mail: [email protected] radioiiga.com
LDQ^J L5 j GLICLI СЮ
Продолжение.
Начало в N21/2007
Глава 4 .
M CS51 - загл ян ем “внутрь”
Краткое отступление. Семей-
ство MCS51 началось в середине 70-
х годов прошлого века
с
микроконт-
роллера Intel 80517. Этот “прадедуш-
ка" для своего времени был поисти-
не уникальным явлением - его крис-
талл содержал больше элементов,
чем всем известный микроконтрол-
лер 8086, ставший впоследствии ос-
новой для персональных компьюте-
ров! Однако фирма Intel сумела вы-
вести в свет такую систему, которая
и до настоящего времени не сходит
с волны популярности (где там сей-
час 8086? © ). В настоящее время
микроконтроллеры
семейства
MCS51 производятся несколькими
десятками фирм, число их разновид-
ностей перевалило за сотню, и тем
не менее едва ли не ежемесячно
объявляется о все новых и новых “на-
следниках" уважаемого “дедушки"!
Разумеется, “внучки" существенно
более мощные, обладают новыми
возможностями, но сохраняют полно-
стью все основы, заложенные в их
предка - просто можно преклонять-
ся прред гением разработчиков, су-
мевших создать базу, существенно
не меняющуюся более 30 лет, и, тем
не менее, не устаревающую!
Вы помните, что рассмотрение
микроконтроллеров мы будем вес-
ти на основе одного из современ-
ных “наследников” славного 8051 -
микроконтроллера фирмы Atmel
AT89S82528. На рис. 1 показана не-
сколько упрощенная функциональ-
ная схема этого микроконтроллера.
В принципе, имеются гораздо более
насыщенные “начинки” микроконт-
роллеров этого семейства, однако их
отличия не сказываются никак на ос-
нове-основ, которая более 30 лет не-
изменна - с нее и начнем.
Следует отметить, что ф ункци-
ональная схема большинства мик-
роконтроллеров практически не от-
личается от приведенной на рис. 1.
Основа - это
устройство управле-
ния,
которое, используя синхросиг-
налы от
устройства синхрониза-
ции,
обеспечивает взаимодействие
всех остальных систем микроконт-
роллера. Устройство управления
извлекает команды из
памяти про-
грамм
(на рисунке показано, что
Память программ - электрически
перепрограммируемая, но бывают
и иные варианты), и обеспечивает
их исполнение. Говоря несколько
“биологическими” терминами, уст-
ройство управления - это “м озг”
микроконтроллера. Вторым по зна-
чимости узлом микроконтроллера
является
арифметико-логическое
устройство
(АЛУ), которое обеспе-
чив ает различны е вы числения.
Чтобы эти вычисления были воз-
можны, А Л У взаимодействует не
только с устройством управления,
но и со всеми остальными узлами,
от которых оно получает необходи-
мые данны е (а такж е пом ещ ает
туда результаты вычислений).
На рис. 1 не напрасно все уст-
ройства, правее АЛУ, выстроены в
ряд, как единый строй - этим я пы-
таюсь показать, что сточки зрения
АЛУ и устройства управления они
все абсолютно равнозначны и ра-
бота с ними осуществляется абсо-
лютно одинаковыми средствами. В
дальнейш ем , при рассм отрении
организации оперативной памяти и
регистров, вы поймете, насколько
это действительно так.
Теперь кратко рассмотрим, ка-
кие ж е именно ф ункциональны е
узлы составляют микроконтроллер
помимо АЛУ, устройства управле-
ния и синхронизации.
Е ЕРИ О М программ.
Наш микро-
контроллер имеет 8 килобайт памя-
ти для хранения программ. Эта па-
мять может быть записана и стер-
та только при помощи программа-
тора, а в процессе работы програм-
мы к ней возм ож но обращ ение
только для чтения информации.
Дополнительно отметим, что широ-
кораспространенны е м икроконт-
роллеры имеют память программ
от 512 байт до 64 килобайт. К ак
правило, последнее время наибо-
лее широко распространена и вос-
требована у радиолюбителей элек-
трически перепрограм м ируем ая
память для хранения программ, од-
нако существуют модели с одно-
кратно программируемой памятью,
а так ж е с ультрафиолетовым сти-
ранием кристалла. Для большин-
ства радиолюбительских целей 8
килобайт памяти для хранения про-
грамм - более чем достаточно, но
если возникнет необходимость,
наш микроконтроллер позволяет
за счет внешних микросхем П З У
увеличить его объем до 64 кило-
байт.
О З У и регистры.
О З У - это опе-
ративное запоминаю щ ее устрой-
ство. Так принято называть специ-
альную память, предназначенную
для хранения часто (т.е. оператив-
но) изменяемых данных, которые
ранее мы называли переменными
программы. Регистры - зто особые
7 Intel 8051. Users manual. Intel Corp., 1980
Рис. 1. Упрощенная функциональная схема микроконтроллера
44
1 Радиолюбитель - 0 2 /2 0 0 7
предыдущая страница 44 Радиолюбитель 2007-02 читать онлайн следующая страница 46 Радиолюбитель 2007-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст