Резидентная память - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Память программ и память данных, размещенные на кристалле ОМК физически и логически разделены, имеют различные механизмы адресации, работают под управлением различных сигналов и выполняют разные функции.
Память программ (ПЗУ или СППЗУ) имеет емкость 4 Кбайта и предназначена для хранения команд, констант, управляющих слов инициализации, таблиц перекодировки входных и выходных сменных и т. п. РПП имеет 16-битную шину адреса, через которую обеспечивается доступ из счетчика команд (PC) или из регистра-указателя данных (DPTR). Последний выполняет функции базового регистра при косвенных переходах по программе или используется в командах, оперирующих с таблицами.
Память данных (ОЗУ) предназначена для хранения переменных в процессе выполнения прикладной программы, адресуется одним байтом и имеет емкость 128 байт. Кроме того, к адресному пространству РПД примыкают адреса регистров специальных функций (РСФ), которые перечислены в табл. 1.
Таблица 1. Блок регистров специальных функций
Символ |
Наименование |
Адрес |
* ACC |
Аккумулятор |
0E0H |
* B |
Регистр-расширитель аккумулятора |
0F0H |
* PSW |
Слово состояния программы |
0D0H |
SP |
Регистр-указатель стека |
81H |
DPTR |
Регистр-указатель данных (DPH) (DPL) |
83H |
82H | ||
* P0 |
Порт 0 |
80H |
* P1 |
Порт 1 |
90H |
* P2 |
Порт 2 |
0A0H |
* P3 |
Порт 3 |
0B0H |
* IP |
Регистр приоритетов |
0B8H |
* IE |
Регистр маски прерываний |
0A8H |
TMOD |
Регистр режима таймера/счетчика |
89H |
* TCON |
Регистр управления/статус таймера |
88H |
TH0 |
Таймер 0 (старший байт) |
8CH |
TL0 |
Таймер 0 (младший байт) |
8AH |
TH1 |
Таймер 1 (старший байт) |
8DH |
TL1 |
Таймер 1 (младший байт) |
8BH |
* SCON |
Регистр управления приемопередатчиком |
98H |
SBUF |
Буфер приемопередатчика |
99H |
PCON |
Регистр управления мощностью |
87H |
Примечание. Регистры, имена которых отмечены знаком (*), допускают адресацию отдельных бит. |
Память программ, так же как и память данных, может быть расширена до 64 Кбайт путем подключения внешних БИС. Варианты организации памяти в МК системе поясняет рис. 3. ОМК может быть использован в однокристальном режиме (сигнал на линии EA равен 1).
Тогда внешняя память в системе отсутствует, память программ располагается по адресам 0000h...0FFFh, память данных с 00h по 07Fh. Регистры специальных функций имеют объединенное с внутренним ОЗУ адресное пространство. Они расположены по адресам 80h...0FFh. Даже если ОМК работает в однокристальном режиме к нему может быть подключена внешняя память программ. Она должна располагаться в диапазоне адресов 1000h-0FFFFh, т. е. дополнять внутреннее ПЗУ МК. Если ОМК работает в расширенном режиме (сигнал на линии EA равен 0), то он будет адресовать только внешнюю память программ с 0000h по 0FFFFh, несмотря на то, что внутреннее (резидентное) ПЗУ на кристалле имеется.
В каждом из рассмотренных режимов ОМК может использовать два массива памяти данных: внутреннее ОЗУ, расположенное по адресам 00h...7Fh, и подключаемое внешнее ОЗУ, или ПЗУ, которое может располагаться, начиная с адреса 0000h вплоть до 0FFFFh. Следует помнить, что доступ к пространству внутренней и внешней памяти данных осуществляется разными командами, а значит, не следует бояться возможного перекрытия адресного пространства.
Аккумулятор (ACC) и ССП (PSW). Аккумулятор является источником операнда и местом фиксации результата при выполнении арифметических, логических операций и ряда операций передачи данных. Кроме того, только с использованием аккумулятора могут быть выполнены операции сдвигов, проверка на нуль, формирование флага паритета и т. п.
При выполнении многих команд в АЛУ формируется ряд признаков операции (флагов), которые фиксируются в регистре ССП. В табл. 2 приводится перечень флагов ССП, даются их символические имена и описываются условия их формирования.
Таблица 2. Формат слова состояния программы (ССП)
Символ |
Позиция |
Имя и назначение | ||
C |
PSW.7 |
Флаг переноса. Устанавливается и сбрасывается аппаратурными средствами или программой при выполнении арифметических и логических операций | ||
AC |
PSW.6 |
Флаг вспомогательного переноса. Устанавливается и сбрасывается только аппаратурными средствами при выполнении команд сложения и вычитания и сигнализирует о переносе или заем в бите 3 | ||
F0 |
PSW.5 |
Флаг 0. Может быть установлен, сброшен или проверен программой как флаг, специфицируемый пользователем | ||
RS1 RS0 |
PSW.4 PSW.3 |
Выбор банка регистров. Устанавливается и сбрасывается программой для выбора рабочего банка регистров (см. примечание) | ||
OV |
PSW.2 |
Флаг переполнения. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении арифметических операций | ||
_ |
PSW.1 |
Не используется | ||
P |
PSW.0 |
Флаг паритета. Устанавливается и сбрасывается аппаратно в каждом цикле команды и фиксирует нечетное/четное число единичных бит в аккумуляторе, т. е. выполняет контроль по четности | ||
Примечание. |
RS1 |
RS0 |
Банк |
Границы адресов |
0 |
0 |
0 |
00H-07H | |
0 |
1 |
1 |
08H-0FH | |
1 |
0 |
2 |
10H-17H | |
1 |
1 |
3 |
18H-1FH |
Наиболее "активным" флагом ССП является флаг переноса, который принимает участие и модифицируется в процессе выполнения операций, включая сложение, вычитание и сдвиги. Кроме того, флаг переноса (C) выполняет функции "булевого аккумулятора" в командах, манипулирующих с битами. Флаг переполнения (OV) фиксирует арифметическое переполнение при операциях над целыми числами со знаком и делает возможным использование арифметики в дополнительных кодах. АЛУ не управляет флагами селекции банка регистров (RS0, RS1), и их значение полностью определяется прикладной программой и используется для выбора одного из четырех регистровых банков. Регистры-указатели. 8-битный указатель стека (РУС или SP) может адресовать любую область РПД. Его содержимое инкрементируется прежде, чем данные будут запомнены в стеке в ходе выполнения команд PUSH и CALL. Содержимое РУС декрементируется после выполнения команд POP и RET. Подобный способ адресации элементов стека называют прединкрементным/постдекрементным. В процессе инициализации ОМК после сигнала СБР в РУС автоматически загружается код 07H. Это значит, что если прикладная программа не переопределяет стек, то первый элемент данных в стеке будет располагаться в ячейке РПД с адресом 08Н. Двухбайтный регистр-указатель данных (РУД или DPTR) обычно используется для фиксации 16-битного адреса в операциях с обращением к внешней памяти данных. Командами ОМК регистр-указатель данных может быть использован или как 16-битный регистр, или как два независимых 8-битных регистра (DPH и DPL). Таймер/счетчик. В составе средств ОМК имеются регистровые пары с символическими именами ТНО, TLO и THI, TLI, на основе которых функционируют два независимых программно-управляемых 16-битных таймера/счетчика событий. Регистр с символическим именем SBUF представляет собой два независимых регистра - буфер приемника и буфер передатчика. Загрузка байта в SBUF немедленно вызывает начало процесса передачи через последовательный порт. Когда байт считывается из SBUF, это значит, что его источником является приемник последовательного порта. Регистры специальных функций. Регистры с символическими именами IP, IE, TMOD, TCON, SCON и PCON используются для фиксации и программного изменения управляющих бит и бит состояния схемы прерывания, таймера/счетчика, приемопередатчика последовательного порта и для управления мощностью электропитания ОМК. Их организация будет описана ниже при рассмотрении особенностей работы ОМК в различных режимах.
Похожие статьи
-
Система команд - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Система команд МК51 содержит 111 базовых команд, которые удобно разделить по функциональному признаку на пять групп: - команды передачи данных; -...
-
Программная модель ОМК - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
ОМК выполняет действия над 8-разрядными операндами. Программная модель CPU MCS-51 содержит шесть регистров. Все регистры, кроме счетчика команд PC,...
-
Устройство управления и синхронизации - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Базовым интервалом времени, на котором основана синхронизация работы всего микроконтроллера, является машинный цикл. Машинный цикл имеет фиксированную...
-
Где Г - генератор; ССУ - схема синхронизации и управления; УР - управление режимом; СС и У - сигналы синхронизации и управления; МП - микропроцессор;...
-
Общая часть - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Intel 8051 (К1816 ВЕ51) имеет в своем составе следующие аппаратурные средства. - 8-разрядный процессор MCS-51 (в его состав входят 1 - байтное АЛУ и...
-
Введение - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Характерная черта научно-технического прогресса, определяющего дальнейший мощный подъем общественно-технического производства: широкое внедрение...
-
На рисунке 2.7 представлена принципиальная схема системы электропривода, а также на рисунке 2.8 его структурная схема. Рисунок 2.7- Принципиальная схема...
-
Структурная схема предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала, представленного в [7] как устройство для вычисления модулей...
-
Составление структурной схемы Конвейерная линия на установки "Cannon Viking Maxfoam" представляет собой ограниченное по краям пространство, вследствие...
-
При линеаризации коэффициент при текущем напряжении определяется как производная от напряжения управления. Подставляя сюда установившееся значение...
-
Для управления установкой нами запроектирован микропроцессорный контроллер АК2 - РС301А, производства компании "Danfoss" (Дания). Общие сведения Основное...
-
Структурная схема После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним дешифратором. Структурная схема приведена на...
-
Исходные данные Исходными данными для проектирования статического преобразователя электрической энергии являются параметры применяемого асинхронного...
-
Разработка структурной схемы системы защиты информации с использованием анализатора частотного спектра сигнала Предлагаемый способ защиты и увеличения...
-
Обоснование способа описания исходной АСР Для того чтобы проанализировать данную систему необходимо составить ее математическую модель. Каждый элемент...
-
Переходную характеристику по задающему воздействию строят на основании ее передаточной функции Данная характеристика представлена на рисунке 1.12...
-
Теория автоматического управления (ТАУ) -- научная дисциплина, предметом изучения которой являются информационные процессы, протекающие в автоматических...
-
Расчет прогнозной интенсивности отказов электрической схемы БСКЛ Эксплуатационная интенсивность отказов резисторов постоянного сопротивления ЛЭRпост =...
-
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Для оценки поведения автоматической системы в эксплуата-ционных условиях используется понятие надежности системы. При эксплуатации автоматическая система...
-
Введение - Проектирование механической системы промышленного робота манипулятора Unimate Puma 560
Промышленный робот - автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением, предназначенное для замены...
-
Система питания. Источник питания - трехфазная сеть переменного тока, напряжением 380* 10%, частотой 50 Гц. Напряжение вторичных источников: А)...
-
В качестве электрической схемы генератора тактовых импульсов выберем мультивибраторный вариант его построения на биполярных транзисторах, которые...
-
На основании сделанного анализа различных схем электропривода целесообразно взять схему электропривода механизма подъема электропривода с фазным ротором...
-
Устройства заградительный Устройства заграждения в количестве 4-х изделий: из которых 2-правых и 2-левых; правые УЗ устанавливаются в правую сторону...
-
В качестве электрической схемы рассмотрим пускатель бесконтактный нереверсивного типа ПБН-160 предназначен для обеспечения плавного нарастания напряжения...
-
Описание задачи проектирования Данная система предназначена для установки "Cannon Viking Maxfoam", которая в свою очередь предназначена для производства...
-
Принцип работы системы и функциональная схема САР В данной работе рассматривается система автоматического регулир Ования температуры воды в баке. Схема...
-
И их сравнительный анализ Для реализации данного устройство можно предложить два варианта cтрутурной схемы изображенные на рисунках 1.2 и 1.3 Рисунок...
-
ТАЛЕВАЯ СИСТЕМА, НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО...
-
Функциональная схема системы автоматизации приведена на рис. Э1. В дополнение к существующим подсистемам включены следующие: АСК концентрации входящей...
-
Для исследования точности рассмотрим реакцию системы на типовое воздействие вида "Ступенька". Данное воздействие является одним из наиболее сложных для...
-
ПРИНЦИПЫ ОПИСАНИЯ НАДЕЖНОСТИ АСУ ТП. ОТКАЗЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Автоматизированную систему управления, как и любую сложную систему, целесообразно рассматривать как совокупность элементов с определенной взаимосвязью...
-
Е131 Триарилметановый краситель, Синий патентованный V Применяется как в виде индивидуального продукта и соединения с содержанием основного продукта не...
-
Настройка контроллера и управление контроллером осуществляются через персональный или карманный компьютер при помощи программы "AK2-Service Tool"....
-
Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя Полное сопротивление разветвления: Z R '( S ) = R R '( S ) + j* X R '( S ). Полное сопротивление...
-
Типы соединений Существуют различные типы входов и выходов. Один может получать сигналы с датчиков и выключателей, другой - получать сигнал напряжения,...
-
Хотя габаритные размеры всех трех холодильников почти одинаковые, однако сильно отличается объем холодильной камеры и морозильного отделения. Таблица...
-
Описание функциональной схемы Рис 1. САР температуры сушильного шкафа Данная САР предназначена для управления температурой сушильного шкафа. Значит,...
-
Расчет электрической функциональной схемы тактового генератора анализатора спектра, используемого для защиты информации В соответствии с заданием на...
-
Векторная схема и вывод векторного уравнения задачи прицеливания Векторная схема задачи прицеливания при стрельбе из авиационного артиллерийского оружия...
Резидентная память - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы