2015-10-22
469
1. Принцип использования двоичной системы счисления для представления данных и команд.
2. Принцип хранимой программы.
3. Однородность памяти и адресации; принцип линейности памяти.
4. Принцип последовательного программного управления.
5. Пассивность памяти и активность процессора.
3. Организация стенда SDK-1.1 и микроконтроллера ADuC812. Инструментальная цепочка программирования стенда SDK-1.1.
В состав учебного стенда SDK-1.1 входят:
1. Микроконтроллер ADuC812 (Analog Devices), 8 Кб FLASH, 256 байт
ОЗУ, 640 байт EEPROM.
2. Внешнее ОЗУ 128 Кб (с возможностью расширения до 512 Кб),
подключение к МК ADuC812 по системной шине; используется для
хранения пользовательских программ и данных.
3. Расширитель портов ввода–вывода – ПЛИС MAX3064 (Altera),
подключение к МК ADuC812 по системной шине.
4. Внешняя EEPROM–память 256 байт, подключение к МК ADuC812 по
интерфейсу I2C.
5. Часы реального времени – PCF8583 (Philips), подключение по
интерфейсу I2C.
6. Консоль оператора (подключение через ПЛИС к МК ADuC812):
• Символьный жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) WH1602BYGK-
CP (Winstar Display), 16 * 2
• Матричная клавиатура, 4 * 4
• Звуковой излучатель – 1 шт.
• Управляемые светодиоды – 8 шт.
• Ручные переключатели тестовых сигналов для аналоговых и
дискретных портов ввода: коммутатор аналоговых каналов
(подключен напрямую к МК ADuC812) и стимулятор дискретных
портов.
7. Интерфейсы:
• Оптически развязанный приемопередатчик инструментального
канала RS–232C (для связи с персональным компьютером).
• Интерфейс JTAG (IEEE 1149.1) для контроля периферийной шины и
портов, реализованных в ПЛИС MAX3064.
Микроконтроллер ADuC812 является клоном Intel 8051 (8052) со
встроенной периферией, а значит, является представителем Гарвардской
архитектуры.
Основные характеристики:
• Рабочая частота 11.0592 МГц.
• 8 Кб Flash (10000-50000 циклов доступа к памяти/стирание-запись-
чтение) для хранения программ. В стенде SDK-1.1 в этой памяти
располагается резидентный загрузчик и системная таблица векторов
прерываний.
• 256 байт ОЗУ данных.
• 640 байт программируемого EEPROM со страничной организацией (160
страниц по 4 байта, 10000-50000 циклов доступа к памяти/стирание-
запись-чтение) для хранения данных (например, различных настроек).
• Адресное пространство памяти программ 64 Кб.
• Адресное пространство внешней памяти данных 16 Мб.
• Четыре 8-разрядных порта ввода-вывода (три двунаправленных, один
порт ввода).
• Три 16-битных таймера/счетчика и таймер WatchDog.
• 8-канальный 12-битный АЦП, который может работать в режиме
(максимальная частота выборки-дискретизации 200 КГц).
• 2-канальный 12-битный ЦАП.
• Внутренний термодатчик.
• Режим управления питанием.
• Универсальный асинхронный приемопередатчик (UART).
• Интерфейс I2C (используется в стенде SDK-1.1), интерфейс SPI (не
используется в стенде SDK-1.1).
Для программирования стенда может использоваться любой транслятор
ассемблера или C для ядра 8051, например, SDCC или пакет μVision от Keil
Software.
Рисунок 93. Этапы программирования стенда SDK-1.1
Основные этапы программирования стенда (с использованием
компилятора SDCC):
• Подготовка программы в текстовом редакторе или среде
программирования.
• Транслирование исходного текста, сборка и получение загрузочного
HEX-модуля программы при помощи компилятора SDCC.
• Подготовка и загрузка исполняемого модуля в стенд через интерфейс
RS-232C с помощью инструментальной системы (M3P). Под
подготовкой понимается преобразование загрузочного модуля из HEX-
формата в бинарный образ.
• Прием и обработка исполняемого модуля резидентным загрузчиком
UL3, который находится во Flash-памяти стенда SDK-1.1. Загрузчик
записывает программу во внешнюю память программ и данных по
указанному адресу и передает ей управление тоже по указанному
адресу.
Далее будут рассмотрены все программные средства описанной
инструментальной цепочки программирования стенда SDK-1.1, которые
используются на стороне персонального компьютера.
4. Организация системы ввода вывода. Контроллер ввода-вывода, процессор ввода-вывода. Способы обмена данными.
П ОП
КВВ
ВУ ВУ
Простая однопроцессорная система.
Ввод/вывод организуется с помощью ЦП программным методом. характерна шинная организация, где присутствует универсальный интерфейс, объединяющий элементы ядра и системы ввода/вывода.
Архитектура такой системы (простая однопроцессорная система)
делится на две части:
1. Вычислительное ядро.
2. Система ввода-вывода.
К ядру относятся те элементы, которые непосредственно выполняют вычислительную работу.
К системе ввода-вывода также обычно относят контроллеры ввода-вывода и внешние устройства, которыми они управляют.
