Лекция 19-20.Структура современных 8-разрядных микроконтроллеров

Микроконроллер (МК) представляет собой законченную микропроцессорную систему, которая организована в виде одной большой интегральной схемы на одном кристалле.

Существует большое разнообразие моделей МК. Это возможно благодаря модульной организации. МК состоит из базового функционального модуля, на основании которого строятся семейства, и вспомогательного модуля.

В состав базового модуля входят центральный процессор,шины адреса и даны, схема синхронизации и управления.

Вспомогательный функциональный блок включает в себя:

· генератор ТИ

· модули различных типов памяти

· модули периферийных устройств

Современные МК имеют закрытую архитектуру,те шина адреса шина данных и шина управления недоступны пользователю.

Первое наиболее популярное семейство МК появилось в начале 80-хх годах, это MCS51/Данный процессор имел на кристалле 4кб ПЗУ и 128 байт ОЗУ, тактовая частота 1МГц.Архиетктура MCS51 популярная и в настоящее время, принято считать эту архитектуру CISC. Машинный цикл 12 тактов.

Следующий этап – MCS 6800,фирма Motorola/

В конце 80-х -начале 90-х – MicroChip. У данных МК RISC – архитектура, Машинный цикл – 8 тактов, но за счет конвейеризации результат каждые 4 такта.

Структура контролеров OVR OD90:

Сторожевой таймер – защита от зависания.

Основу структуры составляет АЛУ,как правило, нет аппаратной реализации деления и умножения. РОН занимают младшие 32байта общего адресного пространства. ОЗУ может достигать несколько Кб.Все модули обьединяются общей шиной. Процессор имеет закрытую архитектуру. Имеется несколько 8- разрядных портов ввода- вывода.Каждый разряд любого порта может быть сконфигурирован как вход или выход. Так же ему может быть назначено другой функциональное назначение (АК,АЦП, запрос на прерывание).

Контролер программируется с помощью SPI – интерфейса.