|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Описание последовательного порта.
В состав..ВЕ51 входит дуплексный последовательный канал связи с буферизацией, который может быть запрограммирован для работы в одном из четырех режимов: · режим " 0" - синхронный ввод/вывод с частотой OSC/12; · режим " 1" - асинхронный с 8-бит. кадром, частота k´ f; · режим " 2" - асинхронный с 9-бит. кадром, частота k´ OSC/32; · режим " 3" - асинхронный с 9-бит. кадром, частота k´ f; где k {1, 1/2}, f - частота переполнения T1 (fov), деленная на 16.
Входные и выходные данные хранятся в регистре SBUF(99), управление работой приемопередатчиков осуществляется словом состояния и управления SCON (98), формат которого представлен в Табл. 11.1. Рис. 11.17. Разряд порта Р3 В режиме " 0" (синхронный) данные передаются или принимаются по линии RxD со скоростью OSC/12 младшими битами вперед по 8 бит за операцию. Для синхронизации внешних средств используется линия TxD (Рис. 11.18) Табл. 11.1
Передача инициируется всякий раз, когда в новые данные записываются в буфер SBUF. Признаком окончания передачи служит установка флага TI. Операция ввода активизируется при разрешенном приеме (REN = 1) по сбросу RI. Установка RI свидетельствует о готовности введенных данных для считывания из буфера SBUF.
Рис. 11.18. Прием/передача в синхронном режиме
Рис. 11.19. Кадр передачи в режиме 1 Передача данных на выход TxD начинается после записи их в SBUF независимо от флага TI. Передача стартового бита начинается в фазе S1P1 МЦ, следующего за сигналом переполнения того счетчика, который служит генератором скорости. Кадр завершается выдачей стопового бита. Перед началом передачи стоп-бита устанавливается флаг TI - окончание передачи данных. Флажки RI и TI способны осуществлять запросы на прерывания, причем в режимах 1..3 при SM2 = 1 установка флага RI (и генерация запроса) возможна только при приеме кадра с D8 = 1. Для режима 1 это соответствует приему стопового бита. Таким образом имеется возможность (в режимах 2 и 3) разделять принимаемые кадры на два класса (по D8 ® RB8). Кадры, принимаемые с RB8 = 0 теряются. Это дает возможность эффективно управлять межмашинной связью в сетях с единой последовательной магистралью. Кадры с RB8 = 1 - широковещательные и содержат адрес приемника, информация которому будет передаваться кадрами с RB8 = 0. Для вызова другого абонента следует передать новый кадр с RB8 = 1. Скорость передачи зависит от состояния флага SMOD в регистре PCON (87), режима работы канала и длительности периода пересчета таймера-генератора скорости. Для режима 2: при SMOD = 1 - скорость OSC/32; SMOD = 0 - скорость OSC/64. В режимах 1 и 3 скорость передачи определяется частотой переполнения таймера T1(fov) следующим образом: f = (2SMOD/32) ´ fov. При использовании таймера T1 в режиме автозагрузки скорость последовательного обмена определяется по следующей формуле: f = (2SMOD ´ fOSC)/(32 ´ 12 ´ [256 - (тн)]). В случае SMOD = 1 скорость совпадает с частотой переполнения таймера, при SMOD = 0 - скорость в два раза ниже. Таймеры-счетчики В состав..ВЕ51 входят два 16-разрядных таймера/счетчика T0, T1. Состояние таймеров/ счетчиков (далее для краткости - таймеров) отображается регистровыми парами TiH-TiL в пространстве DSEG. В режиме таймеров осуществляется пересчет тактовых сигналов с частотой OSC/12, а в режиме счетчиков подсчитываются переходы с H-уровня в L-уровень на соответствующих входах T0, T1. Вход тестируется в течение S5P2 каждого машинного цикла. При обнаружении состояния " 1" в одном цикле и " 0" - в следующем к соответствующему счетчику добавляется 1. В фазе S3P1 следующего цикла модифицированное значение счетчика отображается в регистровой паре. Т.к. процедура обнаружения перехода длится 2 машинных цикла, максимальная частота счета не должна превышать OSC/24 и каждый уровень должен удерживаться неизменным min в течение одного машинного цикла. Функционирование таймера T2 несколько отличается от работы T0, T1. Управление режимом работы T0, T1 осуществляет регистр TMOD (89), формат которого приведен на Рис. 11.20.
Рис. 11.20. Форматы регистров TCON и TMOD. Регистр разбит на два 4-разрядных подрегистра одинакового формата: T0MOD = TMOD[3: 0], T1MOD = TMOD[7: 4]. Поля регистра TiMOD: · M[1: 0] - код режима работы таймеров; · C/T - выбор функции: 0 - таймер, 1 - счетчик; · GATE - флаг управления работой, при GATE = 1 работа разрешена, если (INT=1)& (TR=1) (см. TCON), иначе работа зависит только от TR. Управление работой T0, T1 обеспечивается регистром TCON (88) (аналогично TMOD разбитому на два одинаковых подрегистра).
Поля регистра TiCON: · IT - управление типом входа внешнего прерывания, 0 - динамический по срезу, 1 - статический; · IE - флаг запроса внешнего прерывания при динамическом входе, при подтверждении прерывания сбрасывается; · TR - флаг программного запуска/останова таймера/счетчика; · TF - флаг переполнения, вызывающий запрос прерывания, при подтверждении прерывания сбрасывается. Рис. 11.21. Работа таймеров/счетчиков в режимах “0” и “1” Таймеры T0, T1 могут работать в одном из четырех режимов, схемы работы в которых показаны на Рис. 11.21, Рис. 11.22, Рис. 11.23. Режим " 0" отличается от режима " 1" длиной счетчика (13 бит для " 0" и 16 - для " 1" ). Три старших разряда TjL в режиме " 0" игнорируются. Установка GATE = 1 дает возможность таймеру измерить ширину импульса INTj.
В режиме " 2" в восьмиразрядный счетчик TjL производится автозагрузка из TjH. Сигнал переполнения устанавливает флаг TFj и перезагружает TjH ® TjL. Следует иметь в виду, что программная установка флага TFj не вызывает перезагрузки. Перезагрузка TjH ® TjL не меняет содержимого TjH. Рис. 11.22. Работа таймеров/счетчиков в режиме “2”
В режиме " 3" T0 и T1 работают по разному. T1 в этом режиме заблокирован и просто сохраняет свое состояние (значение в регистрах Т1L и T1H), как и в случае TR1 = 0. Рис. 11.23. Режим “3” для Т0 T0 работает как два независимых 8-разрядных таймера, причем T0L может работать как в режиме таймера, так и в режиме счетчика. За ним сохраняются все биты управления T0, он реагирует на воздействия по входам T0, INT0\, устанавливает флаг TF0. T0H может работать только в режиме таймера. Он использует бит включения TR1, при переполнении выставляет флаг TF1. Других битов управления устройство в этом режиме не имеет. Установка Т0 в режим “3” лишает Т1 бита включения TR1, поэтому в этом случае Т1 в режимах “0”, “1”, “2” при GATE = 0 всегда включен и при переполнении в режимах “0” и “1” обнуляется, а в режиме “2” перезагружается, не устанавливая флаг. Управление от входов INT\, T1, биты управления C/T1, GATE1 не зависят от режима Т0. Т1 аппаратно связан с блоком синхронизации последовательного канала. При работе в режимах “0”, “1”, “2” Т1 всегда вырабатывает импульс тактирования последовательного канала (который канал может и не использовать). 16-разрядный таймер/счетчик T2 обладает дополнительными возможностями по сравнению с T0, T1. Помимо регистровой пары T2H.T2L (8B.8A), отображающей состояние таймера/счетчика, предусмотрена регистровая пара RCAP2 (H - CBh, L - CAh), в которую осуществляется автозахват и из которой осуществляется автозагрузка T2. Для внешнего управления процессами автозахвата/автозагрузки предусмотрен дополнительный вход T2EX. Управление работой T2 осуществляется с помощью регистра T2CON (C8), формат которого приведен на Рис. 11.24.
Рис. 11.24. Регистры таймера Т2 Разряды регистра T2CON имеют следующее назначение: CP/RL2 - флаг захвата/автозагрузки T2. При CP/RL2 = 1 захват текущего состояния осуществляется по срезу T2EX, если EXEN2 = 1. При CP/RL = 0 разрешается автозагрузка T2, если T2 переполнен или по срезу T2EX, если EXEN2 = 1. Этот флаг не принимается во внимание, если RCLK = 1 или TCLK = 1, т.е. когда T2 работает в качестве генератора скорости последовательного канала; C/T2 - управление функцией таймера (0) или счетчика (1); TR2 - программный запуск T2 при TR2 = 1 и останов по TR2 = 0; EXEN2 - флаг разрешения (по “1”) динамическому (\__) входу осуществлять захват/автозагрузку, если он не работает в режиме генератора скорости последовательного порта; TCLK - при TCLK = 1 T2 служит генератором скорости для передатчика последовательного канала, работающего в режиме “1” или “3”. При TCLK = 0 генератором скорости служит T1; RCLK - то же для приемника последовательного канала; EXF2 - флаг выполнения захвата/автозагрузки, вызванного изменением состояния на входе T2EX при EXEN2 = 1. При разрешенном прерывании вызывает запрос. Сбрасывается только программно; TF2 - флаг переполнения T2. Вызывает запрос на прерывание. Функции установки подавляются при TCLK = 1 или RCLK = 1. Режимы работы T2 (их три) определяются состоянием разрядов 4, 5 и 0 регистра T2CON. RCLK \/ TCLK = 1 - режим генератора скорости последовательного канала. В этом случае остальные флаги режимов игнорируются, а выработка запроса прерывания по переполнению подавляется; CP/RL = 1 - режим захвата; CP/RL = 0 - режим автозагрузки. Режим захвата осуществляется путем копирования текущего состояния T2 в регистры RCAP2 по отрицательному перепаду (\__) импульса на входе T2EX при условии EXEN2 = 1. Захват сопровождается установкой флага EXF2. В режиме автозагрузки каждое переполнение T2 вызывает установку TF2 и перезагрузку RCAP2 ® T2. Перезагрузку можно осуществить и от внешнего источника - по отрицательному перепаду сигнала на входе T2EX (при условии EXEN2 = 1), причем такая перезагрузка сопровождается установкой флага EXF2. Подсистема прерываний Архитектура..ВЕ51/52 поддерживает двухуровневую радиальную приоритетную подсистему прерываний (ПП) с шестью источниками запросов. Программное управление ПП осуществляется через два 8-разрядных регистра · IP (B8) - Interrupt Priority - регистр приоритетов прерываний; · IE (A8) - Interrupt Enable - регистр разрешения прерываний, форматы которых представлены на Рис. 11.25 Для приема внешних прерываний служат входы INT0\, INT1\, которые могут быть независимо друг от друга запрограммированы на срабатывание как по переходу " H" ®" L", так и по
Рис. 11.25. Форматы регистров управления прерываниями Запросы INT[1: 0] устанавливают флажки IE[1: 0] - разряды 1 и 3 регистра TCON соответственно. В случае работы по спаду INT эти флажки сбрасываются автоматически при начале обслуживания прерывания, при работе по уровню флажки отслеживают состояния соответствующих входов INT. Источниками внутренних запросов могут служить сигналы переполнения таймеров T0, T1, Т2 и сигнал окончания работы последовательного канала. Флажки внутренних запросов от таймеров сбрасываются аппаратно при начале обслуживания прерывания, а флажки последовательного канала TI и RI сохраняются для уточнения источника прерывания программными средствами (т.к. и приемник и передатчик последовательного канала используют общий запрос) и могут быть сброшены программно. Программно могут быть и установлены все флажки, которые фиксируют запросы, что позволяет активизировать соответствующие процедуры непосредственно из программы. Кроме того, любой флаг запроса может быть проанализирован программно (при выключенной ПП). Каждый из источников запросов может быть замаскирован с помощью разряда регистра маски IE. В Табл. 11.2 приведено назначение разрядов этого регистра. Прерывание разрешается при наличии “1” в соответствующем разряде регистра IE. Табл. 11.2
Таким образом, в ПП..ВЕ51 имеют место следующие радиальные запросы (каждый из которых, как отмечалось выше, может быть установлен и программно): Табл. 11.3
Эти запросы могут быть: 1) запрещены все - при IE[7] = 0; 2) произвольно замаскированы разрядами регистра IE[4: 0]; 3) произвольно разбиты на два непересекающихся подмножества прерываний с высшим и низшим приоритетом обслуживающих подпрограмм. Разбиение на два подмножества по приоритетам программ осуществляется с помощью разрядов регистра IP[4: 0] (см. Рис. 11.25). В разряды IP, соответствующие прерываниям, отнесенным к высшему приоритету, следует установить " 1", к низшему - " 0". Процедура обслуживания низкоприоритетного запроса может быть прервана высокоприоритетным запросом; обслуживание высокоприоритетного запроса не прерывается. При одновременном появлении нескольких одинаково приоритетных запросов выбирается для обслуживания запрос согласно строгому приоритету: IE0 ® TF0 ® IE1 ® TF1 ® RIÚ TI ® TF2Ú EXF2. высший низший Запросы могут быть приняты на обслуживание в конце каждого КЦ, кроме циклов исполнения команды RETI или команд с любым видом доступа к регистрам IE и IP. При фиксации запроса аппаратно генерируется команда LCALL vect. Процедура обслуживания прерывания должна заканчиваться командой RETI. В состав..ВЕ52 входит регистр управления - PCON (Power Control), формат которого зависит от технологии изготовления БИС. В БИС, реализованных по n-МОП технологии, задействован только один разряд PCON[7] - SMOD, определяющий скорость работы последовательного канала (“1” - двойная скорость). В КМОП-БИС предусмотрены разряды управления режимом потребления мощности. При выключенном источнике питания +5В..ВЕ52/51 может сохранять содержимое внутренней памяти данных (пространства DSEG). При этом напряжение резервного источника подается на вход RST, а ток, потребляемый от него, очень мал. При восстановлении основного питания резервный источник должен оставаться включенным еще два машинных цикла, в течение которых выполняется сброс системы. Для перехода в режим с малым потреблением используется флаги PD (PCON[1]) и IDL (PCON[0]). При установке IDL работа генератора не прекращается, а следовательно работают все внутренние устройства. При установке PD останавливается генератор. Выход из IDL - по сбросу или прерыванию, выход из PD только по сбросу. В состав регистра PCON включены так же два общецелевых флажка GF0 и GF1. Все управляющие регистры, кроме PCON, совмещены с битовым пространством BSEG. При сбросе все управляющие регистры обнуляются, кроме нижеследующих: IP (..ВЕ51) - ххх0 0000; SBUF - хххх хххх; IP (..ВЕ52) - хх00 0000; PCON (n-MOP)- 0ххх хххх; IE (..ВЕ51) - 0хх0 0000; PCON (КMOP) - 0ххх 0000. IE (..ВЕ52) - 0х00 0000; Система команд Система команд включает 111 команд - однобайтовых (49), двухбайтовых (45) и трехбайтовых (17). Все команды выполняются за 1 или 2 МЦ (12 тактов CLK), за исключением команд умножения и деления MUL и DIV, для выполнения которых требуется 4 МЦ. Большинство двухбайтовых команд - одноцикловые, а все трехбайтовые двухцикловые. За один МЦ в..ВЕ52 можно вводить до двух байтов программного кода. В микро-ЭВМ предусмотрена прямая (direct), косвенная (через R0, R1 или DPTR) и непосредственная (# data) адресация элементов DSEG и RSEG, прямая адресация элемента BSEG, косвенная (через R0, R1 или DPTR) адресация XSEG. Все множество команд разбито на 5 групп: пересылки (28), логические (25), арифметические (24), передачи управления (17) и битового процессора (17). В Табл. 11.4 – Табл. 11.7 приведены мнемокоды команд, длина команды в МЦ,
В командах возможны следующие варианты формирования признаков [1] - P [2] - CY, P [3] - CY, AC, OV, P [4] - OV, P, CY 0 [5] - CY В Табл. 11.4 – Табл. 11.7 в описании команд указаны соответствующие обозначения. Отсутствие обозначения говорит о том, что данная команда не меняет значений признаков. Символ в фигурных скобках означает, что он относится ко всем командам блока. Табл. 11.4. Команды пересылки
Табл. 11.5. Логические и арифметические команды
Табл. 11.6. Команды передачи управления
Табл. 11.7. Булевые команды
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-13; Просмотров: 534; Нарушение авторского права страницы
