ОДНОКРИСТАЛЬНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ»
Задание 1
(для студентов, обучающихся 4 года)
Изучите тему «Однокристальные микро ЭВМ» и письменно ответьте на три из приведенных ниже вопросов согласно табл. 1.
1. Опишите основные функциональные узлы однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51.
2. Что представляет собой блок управления и синхронизации однокристального микроконтроллера ВЕ51?
3. Что представляет собой резидентная память данных однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
4. Что представляет собой резидентная память программ однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
5. Сколько портов имеет микроконтроллер К1816ВЕ51 и на каком устройстве они реализованы?
6. Какие альтернативные функции выполняют порт 0, порт 2 и порт 3 однокристального микроконтроллера ВЕ51?
7. Что представляют собой таймеры/счетчики однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
8. Опишите режимы работы таймеров/счетчиков однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51
9. Что представляет собой универсальный асинхронный приемопередатчик однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
10. Опишите режимы работы универсального асинхронного приемопередатчика однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
11. Что такое обмен данными по прерыванию и что представляет собой система внешних прерываний однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
12. Что такое приоритет источника прерывания и что представляет собой система внутренних прерываний однокристального микроконтроллера К1816ВЕ51?
|
|
|
13. Что такое принцип наложения сред в архитектуре однокристальных микроконтроллеров и для чего он применяется?
14. Почему в ряде литературных источников говорится о наличии в однокристальном микроконтроллере К1816ВЕ51 битового процессора?
15. Что такое стек и каковы особенности его реализации в однокристальном микроконтроллере ВЕ51?
Задание 2
(для студентов, обучающихся 6 лет)
Проанализируйте структуру МПС, представленную функциональной схемой на рис. 6 (схема подключения к ВЕ51 восьмисегментных индикаторов и тумблерного регистра). Спроектируйте МПС в соответствии с вариантом задания контрольной работы. Вариант соответствует последней цифре номера студенческого билета.
Варианты заданий
Необходимо подключить к однокристальному микроконтроллеру ВЕ51 восьмисегментные индикаторы и тумблерный регистр через буферные регистры.
0) шина данных – порт Р0, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р1;
1) шина данных – порт Р0, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р2;
2) шина данных – порт Р1, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р0;
3) шина данных – порт Р1, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р2;
4) шина данных – порт Р2, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р0;
|
|
|
Рис. 6
5) шина данных – порт Р2, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р1.
6) шина данных – порт Р0, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р1;
7) шина данных – порт Р0, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р2;
8) шина данных – порт Р1, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р0;
9) шина данных – порт Р1, управляющие сигналы (OE, stb) – порт Р2;
Напишите программу, обеспечивающую:
- ввод восьмибитного двоичного кода с тумблеров;
- выделение из соответствующего ему десятичного кода единиц, десятков, сотен и преобразование их в коды согласно табл.5;
Таблица 5
| Символ | Код | Символ | Код |
| 0 | 3FH | 5 | 6DH |
| 1 | 6H | 6 | 7DH |
| 2 | 5BH | 7 | 7H |
| 3 | 4FH | 8 | 7FH |
| 4 | 66H | 9 | 6FH |
- выдачу полученных кодов единиц, десятков, сотен на восьмисегментные индикаторы (для того, чтобы выдать код на восьмисегментный индикатор, необходимо стробирующий сигнал stb соответствующего буферного регистра установить в 1, стробирующие сигналы остальных буферных регистров - в 0, затем в порт, к которому подключен индикатор, записать необходимый код)
При выполнении задания воспользуйтесь литературными источниками [1], [2].
Задание 3
(для студентов, обучающихся 4 года)
Подключить внешние ОЗУ и ПЗУ к однокристальной микроЭВМ К1816ВЕ51. Объем ОЗУ и ПЗУ – по 4К байт (использовать БИС КР573РФ2 и КР537РУ10). Область адресов ПЗУ начинается с адреса 0000H. Область адресов ОЗУ - после адресов ПЗУ.
|
|
|
При выполнении задания воспользуйтесь литературными источниками [1], [2] и материалом из приложения 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Секция управления адресом микрокоманды
К1804ВУ1
Четырехразрядная секция К1804ВУ1 используется для построения блоков микропрограммного управления различных цифровых устройств. Основной функцией этой БИС является формирование адреса микрокоманды под воздействием внешних управляющих сигналов. В БИС К1804ВУ1 реализованы три способа адресации микрокоманд: последовательная по счетчику микрокоманд, выборка адреса из одного из внутренних или внешних источников адреса, модификация младших разрядов адреса микрокоманды. БИС обеспечивает шесть различных управляющих конструкций в алгоритмах микропрограммного управления: безусловный переход, условный переход по одному или нескольким направлениям, цикл проверки условия, повторение предыдущего адреса микрокоманды, условный переход к микропрограмме и возврат по условию, безусловный переход к программе и возврат.
|
|
|
Реализация перечисленных способов адресации и управляющих конструкций обеспечивается с помощью блока выбора адреса, регистра адреса, счетчика микрокоманд и стека (рис. П1.1).
В микросхеме предусматривается четыре источника адреса, каждый из которых может выдать 4-разрядный двоичный адрес: счетчик микрокоманд, регистр адреса, стек и входная шина адреса D. Блок выбора адреса содержит мультиплексор, с помощью которого в зависимости от управляющих сигналов SO и S1 выбирается один из источников адреса (см. табл. П1.1).
Таблица П1.1
| S1 | S0 | Источник адреса |
| 0 0 1 1 | 0 1 0 1 | Счетчик МК Регистр адреса Стек Шина адреса |
Выбранный адрес может быть модифицирован с помощью маски, подаваемой по шине QR0-QR3 . Кроме того, блок выбора адреса имеет вход, который используется для установки на его выходе нулевого значения адреса, обеспечиваемого при подаче на этот вход нулевого сигнала.
Рассмотрим подробнее узлы, служащие источниками адреса. Счетчик микрокоманд состоит из 4-разрядного регистра, в который при положительном фронте тактовых импульсов заносится значение, имеющееся на выходе блока выбора адреса. Инкрементор увеличивает этот адрес на единицу при С0 = 1. В инкременторе имеется выход переноса C 4. При объединении микросхем управления адресом микрокоманды (рис. П1.2) выходная цепь переноса С4 подключается к входной цепи переноса следующей (старшей) секции. Таким образом, при подаче на вход младшей секции логической единицы в начале каждого тактового периода в счетчик микрокоманд заносится значение адреса, увеличенное на единицу по сравнению со значением адреса в предыдущем тактовом периоде. Так формируется адрес микрокоманды в отсутствие условных и безусловных переходов. Адрес микрокоманды, записанный в регистре счетчика микрокоманд, передается либо в стек, либо в блок выбора адреса.
Регистр адреса — 4-разрядный регистр, информация в который может приниматься по шине R 3- R 0. На вход 
подается сигнал разрешения записи в этот регистр. При = 0 на положительном фронте тактового импульса информация, поступающая по шине R 3- R 0, принимается в регистр адреса.
Стек содержит накопитель из четырех 4-разрядных регистров и 2-разрядного указателя стека, хранящего адрес входа в накопитель. Работой стека управляют сигналы 
и PUP (см.табл.П1.2). Сигнал 
служит сигналом разрешения изменения содержимого указателя стека, PUP — сигналом, определяющим направление изменения содержимого указателя стека (при PUP=0 — уменьшение, при PUP=1 — увеличение содержимого указателя стека).
Пусть регистры накопителя CT 0, СТ1 CT 2 , CT 3 хранят соответственно адреса А, В , С, D . В дальнейшем под регистром С T 0 будем понимать регистр накопителя, адресуемый указателем стека. Рассмотрим процессы в стеке при различных комбинациях сигналов и PUP.
Пусть в текущий такт поступает сигнал 
=1, значение сигнала PUP безразлично. Значение =1 задает режим чтения без изменения содержимого указателя стека. При этом в текущем такте из стека на вход блока выбора адреса поступает содержимое регистра С T 0 . При переходе к следующему такту размещение информации в регистрах накопителя остается прежним.
Если в текущем такте подается комбинация управляющих сигналов 
=0 и PUP=0, то устанавливается так называемый режим выталкивания из стека. В этом случае в текущем такте на вход блока выбора адреса выдается адрес А, хранившийся в регистре С T 0; при переходе к следующему такту происходит перемещение информации в регистрах.
При подаче в текущем такте комбинации сигналов =0 и PUP =1 устанавливается режим записи. В этом режиме в текущем такте на вход блока выбора адреса выдается содержимое регистра С T 0 (адрес А), а при переходе к следующему такту происходит перемещение информации в регистрах накопителя в обратном направлении, и в регистр С T 0 принимается содержимое счетчика микрокоманд.
Стек используется при обращении к подпрограммам. При переходе к подпрограмме адрес ее первой микрокоманды выдается на выход схемы управления адресом микрокоманды из регистра адреса либо с шины D . Стек устанавливается в режим записи. При переходе к следующему такту в регистр С T 0 накопителя стека принимается содержимое счетчика микрокоманд, соответствующее адресу очередной микрокоманды, на которой было остановлено выполнение главной программы. После окончания выполнения подпрограммы выдается адрес из стека и происходит возврат в главную программу.
Блок выбора адреса кроме входов, предназначенных для приема содержимого четырех рассмотренных выше источников адреса, имеет входы маски QR3-QR0 , которые используются для модификации адреса: может быть установлена единица в любом разряде адреса путем подачи ее в соответствующий разряд шины QR 3- QR 0.
Адрес с выхода блока выбора адреса передается на выход микросхемы через буфер адреса, который построен на элементах с тремя состояниями, управляемых сигналом 
. При =0 буфер адреса открыт, при 
=1 он отключает микросхему от внешней шины адреса.
Таблица П1.2
| FE | PUP | Состояние стека |
| 0 | * | Режим хранения и чтения информации без изменения содержимого указателя стека |
| 1 | 1 | Запись в стек содержимого счетчика микрокоманд. Содержимое указателя стека увеличивается на 1 |
| 1 | 0 | Выталкивание информации из стека. Содержимое указателя стека уменьшается на 1 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 479; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!