Микропроцессорная система на базе 32-разрядного AVR-микроконтроллера серии STM32

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

AVR — семейство восьмибитных микроконтроллеров фирмы Atmel, разработанных в 1996 году. Микроконтроллеры AVR имеют гарвардскую архитектуру (программа и данные находятся в разных адресных пространствах) и систему команд, близкую к идеологии RISC. Процессор AVR имеет 32 8-битных регистра общего назначения, объединённых в регистровый файл. В отличие от «идеального» RISC, регистры не абсолютно ортогональны:

- Некоторые команды работают только с регистрами r16…r31. К ним относятся команды работающие с непосредственным операндом: ANDI/CBR, ORI/SBR, CPI, LDI, LDS(16-бит), STS(16-бит), SUBI, SBCI, а также SER и MULS;

- Команды увеличивающие и уменьшающие 16-битное значение (в тех моделях, где они доступны) с непосредственным операндом (ADIW, SBIW) работают только с одной из пар r25: r24, r27: r26 (X), r29: r28 (Y), или r31: r30 (Z);

- Команда копирования пары регистров (в тех моделях, где доступна) работает только с соседними регистрами начинающимися с нечётного (r1: r0, r3: r2, …, r31: r30);

- Результат умножения (в тех моделях, в которых есть модуль умножения) всегда помещается в r1: r0. Также, только эта пара используется в качестве операндов для команды самопрограммирования (где доступна);

- Некоторые варианты команд умножения принимают в качестве аргументов только регистры из диапазона r16…r23 (FMUL, FMULS, FMULSU, MULSU).

- Система команд микроконтроллеров AVR весьма развита и насчитывает в различных моделях от 90 до 133 различных инструкций.

- Большинство команд занимает только 1 ячейку памяти (16 бит). Большинство команд выполняется за 1 такт.

- Всё множество команд микроконтроллеров AVR можно разбить на несколько групп:

- команды логических операций;

- команды арифметических операций и команды сдвига;

- команды операции с битами;

- команды пересылки данных;

- команды передачи управления;

- команды управления системой.

Управление периферийными устройствами осуществляется через адресное пространство данных. Для удобства существуют «сокращённые команды» IN/OUT.

AVR32 — 32 битные микроконтроллеры архитектуры RISC, анонсированные фирмой Atmel в 2006 году. Призваны конкурировать с архитектурами фирмы ARM. Может использоваться в КПК и других мобильных высокопроизводительных устройствах. Обладает примечательным соотношением производительность/тактовая частота. Имеет 2 семейства: AVR32 AP и AVR32 UC3.

Большинство инструкций выполняется за один такт. Арифметическое устройство может выполнять операции типа 32-бит * 16-бит + 48-бит за два цикла (результат задержки).

Архитектура AVR состоит из нескольких микроархитектур, более известные из них это AVR32A и AVR32B, которые фиксируют особенности как конфигурации регистров, использование команд и данных кэша.

Архитектура AVR32 используется исключительно в собственных продуктах Atmel. Впервые Atmel представила платформу на ядре AP7 на базе архитектуры AVR32B с 7-уровневым конвейером и кэшем.

На рисунке 1.7.1 показана структура микроконтроллера AVR.

Рисунок 1.7.1 – структура микроконтроллера AVR.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Рекомендации по включению микроконтроллера PIC16F84A

Данная простейшая микропроцессорная система строится согласно задания на основе микроконтроллера PIC16F84A. Данный микроконтроллер является базовой моделью микроконтроллера среднего уровня фирмы Microchipи имеет корпус с 18 выводами, 14-ти разрядное процессорное ядро, 8-ми разрядную шину данных и 2 порта: portA и portB.

Серия PIC16F84 подходит для широкого спектра приложений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных удаленных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессоров. Наличие ПЗУ позволяет подстраивать параметры в прикладных программах (коды передатчика, скорости двигателя, частоты приемника и т.д.).

Малые размеры корпусов, как для обычного, так и для поверхностного монтажа, делает эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает PIC16F84 привлекательным даже в тех областях, где ранее не применялись микроконтроллеры. Например, таймеры, замена жесткой логики в больших системах, сопроцессоры.

Следует добавить, что встроенный автомат программирования EEPROM кристалла PIC16F84 позволяет легко подстраивать программу и данные под конкретные требования даже после завершения ассемблирования и тестирования. Эта возможность может быть использована как для тиражирования, так и для занесения калибровочных данных уже после окончательного тестирования.

Обзор характеристик микроконтроллера pic16f84a:

- 14- битовые команды;

- 8- битовые данные;

- 1024 х 14 электрически перепрограммируемой программной памяти на кристалле (EEPROM);

- 36 х 8 регистров общего использования;

- 15 специальных аппаратных регистров SFR;

- 64 x 8 электрически перепрограммируемой EEPROM памяти для данных;

- восьмиуровневый аппаратный стек;

- прямая, косвенная и относительная адресация данных и команд;

- четыре источника прерывания.

Данный микроконтроллер спроектирован в dip корпусе с 18-выводами и имеет следующий вид:

Обозначение выводов и их назначение указаны в таблице 1:

Таблица 1 - подключение микроконтроллера pic16f84a

№	Обозначение	Нормальный режим
	RA0 - RA3	Двунаправленные линии ввода/вывода. Входные уровни ТТЛ
	RA4/RTCC	Вход через триггер Шмидта. Ножка порта ввода/вывода с открытым стоком или вход частоты для таймера/счетчика RTCC
	RB0/INT	Двунаправленная линия порта ввода/ вывода или внешний вход прерывания. Уровни ТТЛ
	RB1 - RB5	Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ
	RB6	Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ.
	RB7	Двунаправленные линии ввода/ вывода. Уровни ТТЛ.
	MCLR/Vрр	Низкий уровень на этом входе генерирует сигнал сброса для контроллера. Активный низкий.
	OSC1/CLKIN	Для подключения кварца, RC или вход внешней тактовой частоты
	OSC2/CLKOUT	Генератор, выход тактовой частоты в режиме RC генератора, в остальных случаях - для подкл. кварц
	Vdd	Напряжение питания
	Vss	Общий(земля)

Pic микропроцессорной системы её необходимо запитать. МикроконтроллерыPic16f84aтребуют напряжения питания в основном в диапазоне от 4-6 В. Во многих приложениях используется батарейное питание. При подключении микроконтроллеровpic16f84a к источнику питания необходим сглаживающий фильтр емкостью 0.1mFмежду выводами «+»Vddи «-»Vssрекомендуется керамический или тонталовый конденсатор, имеющий малые потери. Этот конденсатор обеспечивает повышенный выход выходного тока.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая ⇒