Типы данных используемых при программировании микроконтроллеров

char	Целочисленный, самый маленький из возможных адресуемых типов. Может содержать базовый набор символов. Может быть как знаковым, так и беззнаковым, зависит от реализации.
signed char	Того же размера что и char, но гарантированно будет со знаком. Может принимать значения как минимум из диапазона [−127, +127];[3][4]
unsigned char	Того же размера что и char, но гарантированно будет без знака. Как правило, [0, 255]
int signed signed int	Основной тип целого числа со знаком. Может содержать числа в диапазоне [−32767, +32767].
unsigned unsigned int	Такой же как int, но беззнаковый. Диапазон: [0, +4 294 967 295]
loat	Тип вещественного числа с плавающей запятой, обычно называемый типом числа одинарной точности с плавающей запятой

Типы и назначения памяти микроконтроллеров.

Можно выделить три основных вида памяти, используемой в микроконтрол­лерах:

Память программ представляет собой постоянную память, предназна­ченную для хранения программного кода и констант. Эта память не изменяет своего содержимого в процессе выполнения программы.

Память данных пред­назначена для хранения переменных в ходе выполнения программы.

Регист­ры микроконтроллера - этот вид памяти включает внутренние регистры про­цессора и регистры, которые служат для управления периферийными устройствами.

Для хранения программ обычно служит один из видов постоянной памяти:

PROM (однократно-программируемое ПЗУ),

EPROM (электрически програм­мируемое ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием),

EEPROM (ПЗУ с электри­ческой записью и стиранием, к этому виду относятся также современные микросхемы Flash-памяти)

ROM (масочно-программируемое ПЗУ).

Все эти виды памяти являются энергонезависимыми - это означает, что содер­жимое памяти сохраняется после выключения питания микроконтроллера. Такая память необходима, так как микроконтроллер не содержит каких-либо устройств массовой памяти (магнитных дисков), с которых загружается про­грамма в компьютерах. Программа постоянно хранится в микроконтроллере.

Почему нужны порты у микроконтроллеров.

Порты ввода/вывода (ПВВ) – предназначены для общения микроконтроллера с внешними устройствами.

С их помощью мы передаем информацию другим устройствам и принимаем информацию от них.

В зависимости от типа, микроконтроллер может иметь на своем борту от одного до семи ПВВ. Каждому порту ввода/вывода присвоено буквенное обозначение – A, B, C, D, E, F, G. Все порты в микроконтроллере равнозначные, восьмиразрядные (содержат восемь линий, они же выводы, они же разряды, они же биты) и двунаправленные – могут как передавать, так и принимать информацию. ПВВ в микроконтроллере обслуживают все его устройства, в том числе и периферийные. Поэтому, в зависимости от того какое устройство будет работать с портом он может принимать и передавать или цифровую информацию, или аналоговую.

 

Вообще, порты классифицируются по типу сигнала:

– цифровые порты – которые работают с цифровыми сигналами – логическими “нулями” и логическими “единицами”

- аналоговые порты – которые работают с аналоговыми сигналами – использующими плавно весь диапазон входных напряжений от нуля вольт до напряжения питания МК

- смешанные порты – они и используются в наших МК, могут оперативно переключаться с режима “цифровой порт” в режим “аналоговый порт”, и обратно.

 

В технической литературе и схемам ПВВ обозначаются следующим образом:

– “Р” – первая буква, означающая слово “порт”

– “А” (В, С, D, E, F, G) – вторая буква, обозначающая конкретный порт

– “0” (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) – третий символ – цифра, обозначающая конкретный вывод (регистр, бит) порта.

 

Способы генерации тактовых сигналов.

Генератор тактовой частоты (генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах и таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике.

В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.

В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов.

Классический.

В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции — низкая стабильность. Плюс — предельная простота.

Кварцевый.

Генератор Пирса назван в честь его изобретателя Джорджа Пирса (1872-1956). В схеме используется минимум компонентов: один цифровой инвертор, один резистор, два конденсатора и кристалл кварца, который действует как высокоизбирательный элемент фильтра.

Кварц + микросхема генерации

Микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подключении к её входам кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную.

Программируемая микросхема генерации.

В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга.

Тактовый генератор

Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»).