Программируемые цифровые устройства

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА

(часть 1)

СОДЕРЖАНИЕ

1 Микропроцессор. Основные сведения 5

17.1 Основные характеристики МП_ 6

1.2 Архитектура микропроцессора. Основные понятия 7

1.2.1 Фон-неймановская и гарвардская архитектуры_ 7

1.2.2 Состав типичного микроконтроллера 9

1.3 Структура МП устройства. 11

1.3.1 МП с микропрограммным управлением (микропрограммируемая архитектура) 14

1.4 Запоминающие устройства. 15

1.4.1 Оперативное запоминающее устройство_ 16

1.4.2 Постоянные ЗУ_ 17

1.5 Команды, форматы команд, система команд_ 19

1.6 Принцип работы микропроцессора. 19

1.6.1 Модель программирования микропроцессора. 19

1.7 Способы адресации_ 25

1.8 Основы программирования. Ассемблер. 29

1.9 Организация передачи информации в МПС. Интерфейс. 30

2 Архитектура 8- разрядных микроконтроллеров. 33

2.1 Последовательные интерфейсы микропроцессорных систем_ 33

2.1.1 Последовательный интерфейс RS-232C_ 36

2.1.2 Шина 1-Wire 38

2.1.3 Интерфейс CAN_ 41

2.2 Организация портов ввода/вывода 45

2.3 Таймеры и процессоры событий_ 47

2.4 Ввод/вывод аналоговых сигналов_ 50

2.5 Контроллеры последовательного ввода/вывода 51

2.5.1 Модуль последовательного обмена UART_ 51

2.5.2 Последовательный периферийный интерфейс SPI 53

2.5.3 Синхронный последовательный интерфейс I²C_ 54

2.6 Минимизация потребления энергии_ 55

2.7 Повышение надежности работы МК_ 56

2.7.1 Мониторинг напряжения питания МК_ 56

2.7.2 Сторожевой таймер_ 58

3 Периферийные устройства 60

3.1 Генератор и схема начального сброса 60

3.2 Кнопки и датчики_ 61

3.3 Подключение светодиодных индикаторов_ 62

3.4 Подключение жидкокристаллических индикаторов_ 64

3.5 Комбинированное использование портов_ 65

3.6 Подключение реле и электромагнитных исполнительных устройств_ 65

3.7 Подключение МК к компьютеру через последовательный порт 65

3.8 Подключение интегрального датчика температуры с интерфейсом 1- Wire 66

4 Микроконтроллеры с архитектурой MCS-51_ 68

4.1 Особенности архитектуры MCS-51_ 68

4.2 Структура микроконтроллеров MCS-51_ 68

4.2.1 Внутренняя структура MCS-51_ 68

4.2.2 Организация памяти и программно доступные ресурсы_ 70

4.2.3 Система команд и методы адресации_ 71

4.3 Современные МК с архитектурой MCS-51_ 72

5 Микроконтроллеры с RISC- архитектурой_ 73

5.1 PIC- контроллеры_ 73

5.2 Однокристальные RISC- контроллеры AVR_ 74

5.2.1 Способы адресации в микроконтроллерах AVR_ 77

5.3 Микроконтроллеры семейства MSP430_ 82

5.3.1 Архитектура 82

5.3.2 Система тактирования 82

5.3.3 Встроенная эмуляция 83

5.3.4 Адресное пространство_ 83

5.4 Сравнение микроконтроллеров различных семейств_ 84

6 Разработка систем на БИС программируемых цифровых устройств_ 86

6.1 Основы проектирования систем на микроконтроллерах и ПЛИС_ 86

6.2 Технология разработки микропроцессорных контроллеров_ 87

6.2.1 Основные этапы цикла разработки микропроцессорного контроллера 88

ЛИТЕРАТУРА_ 91