Типы и структуры линий ввода/вывода современных цифровых приборов

Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных. Обращение к регистру данных порта ввода/вывода производится теми же командами, что и обращение к памяти данных.

В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов:

-однонаправленные порты, предназначенные только для ввода или только для вывода информации;

-двунаправленные порты, направление передачи которых (ввод или вывод) определяется в процессе инициализации МК;

-порты с альтернативной функцией (мультиплексированные порты). Отдельные линии этих портов используются совместно со встроенными периферийными устройствами МК, такими как таймеры, АЦП, контроллеры последовательных интерфейсов;

-порты с программно-управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.

Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:

-режим простого программного ввода/вывода;

-режим ввода/вывода со стробированием;

-режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.

- Типовая схема двунаправленного порта ввода/вывода МК

 

Микроконтроллеры, архитектура, критерий выбора.

Микроконтроллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.

 ШИМ- широтно- импульсная модуляция

Микроконтроллер работает со следующими интерфейсами:

SPI, I2C, Microware, USB, RS-485, RS-232, 1.Wire, Bluеtooth

Архитектуры микроконтроллера:

-CISC (Complex Instruction Set Computer)

-RISC (Reduced Instruction Set Computer)

Требования к микроконтроллеру (критерий выбора):

·   разрядность вычислительного ядра;

·   набор встроенных периферийных устройств (таймеры, АЦП и т.п.);

·       наличие битовых операций;

·   аппаратная организация обработки данных (структура машинного цикла, соотношение тактов ГТИ и машинных циклов);

·   количество управляемых портов ввода/вывода, характер передачи - байтовая или битовая, программная настройка направления передачи;

·   тип устройств ввода/вывода, которыми должен управлять выбираемый МК в проектируемой системе (терминалы, выключатели, реле);

·   количество и тип напряжений питаний;

·   отказоустойчивость источника питания;

·   условия окружающей среды, необходимые для эксплуатации.