2.pdf

Mikrokontrolery

• Mikrokontroler – układ scalony z wyspecjalizowanym mikroprocesorem, spełniający dwa

podstawowe kryteria

– Jest zdolny do autonomicznej pracy (w prostych zastosowaniach nie wymaga

przyłączania zewnętrznych układów pomocniczych)

– Ma rozbudowany system komunikacji z otoczeniem, zarówno przy użyciu sygnałów

cyfrowych jak i analogowych

• Elementy składowe mikrokontrolera:

– jednostka centralna

– pamięć

– układy we/wy

– układy do transmisji danych

– liczniki impulsów

– przetworniki ac/ca

– wbudowane układy programowalne

• Typy mikrokontrolerów – kilkadziesiąt

• 8. bitowa szyna danych – 8051 (Intel), 68HC08 (Motorola)

• 16. bitowa szyna danych – 80186, 68HC16

• 32. bitowa szyna danych – wbudowane mikroprocesory, ARM

Mikroprocesor a mikrokontroler

• Mikroprocesor

– szczątkowa pamięć danych – zbiór rejestrów

– brak wbudowanej pamięci programu

– brak wbudowanych układów we/wy i peryferyjnych

– lista instrukcji zaprojektowana pod obliczenia numeryczne i transmisję danych;

mikrokontrolery mają rozbudowane grupy instrukcji do obsługi urządzeń

peryferyjnych

Struktura jednostki centralnej mikrokontrolera (mikroprocesora)

Budowa wewnętrzna standardowego mikrokontrolera

Układ wykonawczy

• ALU – operacje arytmetyczne i logiczne

• Akumulator

• Rejestr przejściowy (tymczasowy)

• Rejestr wskaźników (warunków, flag, rejestr stanu)

Rejestr wskaźników i ich zastosowania

Struktura rejestrów ogólnego przeznaczenia (8051)

Asembler

• Instrukcja elementarna – operacja należąca do zbioru opisanego przez listę instrukcji

• Język asemblera (asembler, język maszynowy, język niskiego poziomu) – lista instrukcji

plus zbiór reguł dotyczących składni zapisu programu.

Formaty instrukcji

• Symboliczny zapis instrukcji; rodzaj operacji (mniemonik) i argumenty, np.:

ADD A, #3CH

Dodaj do akumulatora liczbę szesnastkową 3CH i umieść wynik w akumulatorze; # wskazuje, że

argument jest wartością liczbową dodajnika a nie jego adresem w pamięci

• Opis funkcjonalny – pokazuje jak przebiega wykonanie operacji, np.:

(A)*(A)+#3CH

Nawiasy okrągłe wskazują zawartość obiektu

• Program źródłowy – ciąg zapisanych symbolicznie instrukcji; wymaga tłumaczenia na

postać dwójkową

• Program wynikowy – program dwójkowy gotowy do wykonania - ciąg zakodowanych

dwójkowo instrukcji odpowiadających kolejnym instrukcjom programu źródłowego

• Reguła formatowania dwójkowego kodu instrukcji w pamięci: najpierw kod operacji a po

nim argumenty (dane lub adresy)

Warianty formatów instrukcji

Instrukcje mają zróżnicowaną długość: w układach 8 bitowych 1-3 bajtów, w układach 32.

bitowych nawet do 8 bajtów,

Tryb adresowania

• Tryb adresowania – sposób wskazywania argumentów w trakcie wykonywania instrukcji

• Typowe tryby

– Rejestrowy (implikowany, wewnętrzny)

– Natychmiastowy

– Bezpośredni

– Pośredni

– Indeksowy

– Względny

Adresowanie rejestrowe

• Instrukcje jednobajtowe, dla których operand i miejsce wyniku są określone przez słowo

rozkazowe.

Adresowanie natychmiastowe

Operand jest podany w jawnej postaci w kodzie instrukcji

Adresowanie bezpośrednie

• Po kodzie rozkazu jest adres argumentu

Adresowanie indeksowe

• Adres jest sumą zawartości rejestru indeksowego i adresu bezpośredniego

Adresowanie pośrednie

• Część adresowania instrukcji wskazuje na komórkę pamięci z adresem efektywnym

Adresowanie względne

• Adresowanie pamięci względem adresu aktualnie wykonywanej instrukcji w pamięci

programu znajdującego się w liczniku programu (liczniku rozkazów)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: