Интерфейсная часть микропроцессора

Узел формирования адреса - устройство, вычисляющее полный адрес ячейки памяти.

Шины данных, адреса и инструкций. УУ формирует управляющие сигналы для:

- выбора из регистра-счетчика адреса команды ячейки ОЗУ очередной команды программы;

- выбора из ячеек ОЗУ очередной команды и приема в регистр команд;

- расшифровки кода операции;

- считывания из ячеек ПЗУ микропрограмм управляющих сигналов, определяющих процедуры выполнения заданной операции, и пересылки управляющих сигналов в эти блоки;

- считывания из регистров адресов операндов, выборки операндов и выполнения операции обработки;

- записи результатов в память.

Порты ввода/вывода. Через них МП обменивается информацией с другими устройствами. Каждый порт имеет номер, соответствующий адресу ячейки памяти, являющейся частью устройства ввода-вывода, использующего этот порт. Порт содержит аппаратуру сопряжения и два регистра памяти - для обмена данными и управляющей информацией.

Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции:

- формирование адреса порта и управляющей информации;

- прием от порта информации: управляющей, о готовности порта, о состоянии;

- организацию канала для передачи данных между портом и МП.

Вопрос #7 – “Организация внутренней и внешней памяти МС8-51”

В архитектуре семейства 8051 память программ и память данных разделены (гарвардская архитектура). Каждая из них имеет размер 64 Кбайта, вы* бор одной из двух матриц памяти осуществляется сигналами PSEN, RD#, WR#. Организация памяти в микроконтроллерах семейства 8051 иллюстрируется рис. 2.3. Память программ может быть целиком внешней (сигнал ЕА = 0), либо при обращении по младшим 4К адресов код извлекается из ячеек внутренней памяти микроконтроллера, а содержимое старших 60К берется из внешней памяти системы (сигнал ЕА =1). Микроконтроллеры 8751Ы имеют бит секретности, предназначенный для защиты внутренней памяти программ от доступа извне. Значение этого бита программируется один раз, очищен он может быть только при полном стирании всей внутренней памяти программ. При установленном бите секретности запрещается не только чтение внутренней памяти извне, но и ее допрограммирование, а также ступают на внешние адресные выводы. В режиме 64К содержимое (ЕРС) принимает фиксированное значение 0FFH, поэтому все команды выбираются со страницы 0FH. Внутреннее ПЗУ программ в модели 83C196NP, размещенное на странице 0FH (адреса 0F2080H..0F2FFFH), выбирается при значении внешнего сигнала ЕА = 1. Это же ПЗУ может выбираться со страницы ООН (адреса 2080H..2FFFH), если в регистре реконфигурации CCR1 установлено значение бита REMAP = 1.

Обращение к внешней памяти программ. Механизм программирования и верификации внутренней памяти программ здесь рассматриваться не будет, поскольку в продаже имеются программаторы различных типов и стоимости. Это позволяет разработчику сосредоточиться на решении основной задачи. Универсальный профессиональный программатор KROM описан в гл. 4.

Память данных делится на внешнюю и внутреннюю, каждая из них имеет свое пространство адресов. В архитектуре MCS-51 пространство адресов внутренней -памяти данных объединяет все внутренние программно доступные i ресурсы. Это пространство размером 256 байт в свою очередь делится на пространство адресов внутреннего ОЗУ (размером 128 байт) и пространство адресов регистров специальных функций. Область внутреннего ОЗУ изображена на рис. 2.4, ячейки области занимают младшие адреса внутренней памяти данных с ООН по 7FH. В этой области памяти выделяются два фрагмента:

♦ младшие 32 адреса занимают четыре регистровых банка, каждый из кото-рых содержит по восемь регистров общего назначения R0..R7. Текущий банк определяется значением битов RSO, RS1 регистра PSW. Таким образом, младшие 32 ячейки ОЗУ, кроме адресов, имеют имена;

♦ ячейки с адресами в диапазоне 32..48 имеют прямо адресуемые биты, адреса битов этой части ОЗУ находятся в диапазоне 00H..7FH.

На рис, 2.5 изображена область регистров специальных функций. В нее включены все программно доступные регистры (управления и данных) внутреннихблоков ввода-вывода.

Эта область формально занимает старшие 128 байт внутренней памяти данных, но обращение должно осуществляться по определенным адресам ячеек или отдельных битов. Обращение по промежуточным адресам приведет к ошибочному результату. Все регистры имеют как символические имена, так и адреса в качестве ячеек внутренней памяти. Часть регистров содержит прямо адресуемые биты. Адреса битов находятся в диапазоне 80H..F7H. Назначение регистров специальных функций следующее:

Формат всех регистров специальных функций будет рассмотрен в разделах, посвященных описанию системы прерываний и функций отдельных блоков ввода-вывода. Здесь приведен формат регистра PSW, хранящего слово состояния процессора. Этот регистр вместе с аккумулятором содержит результат выполнения команд.

Формат всех регистров специальных функций будет рассмотрен в разделах, посвященных описанию системы прерываний и функций отдельных блоков ввода-вывода. Здесь приведен формат регистра PSW, хранящего слово состояния процессора. Этот регистр вместе с аккумулятором содержит результат выполнения команд.

Вопрос #8 – “Порты ввода-вывода МС8-51. Особенности работы, программирование.”