Реферат: Микропроцессорная система на основе микропроцессорного контроллера

- внутренняя энергонезависимая память типа EEPROM объемом до 4 Кбайт представляет собой самостоятельную матрицу, обращение к которой осуществляется через специальные регистры ввода-вывода.

Рисунок 1.2 - Организация памяти микроконтроллера ATmega64

Как видно из рисунках 1.2 и 1.3, 32 регистра общего назначения (РОН) включены в сквозное адресное пространство ОЗУ данных и занимают младшие адреса. Хотя физически регистры выделены из памяти данных, такая организация обеспечивает гибкость в работе. Регистры общего назначения прямо связаны с АЛУ. Каждый из регистров способен работать как аккумулятор. Большинство команд выполняются за один такт, при этом из регистров файла могут быть выбраны два операнда, выполнена операция и результат возвращен в регистровый файл. Старшие шесть регистров могут использоваться как три 16-разрядных регистра, и выполнять роль, например, указателей при косвенной адресации.

Рис.3. Регистры общего назначения микроконтроллера ATmega64

Следующие 64 адреса за регистрами общего назначения занимают регистры ввода-вывода (регистры управления/состояния и данных). При использовании команд IN и OUT используются адреса ввода-вывода с $00 по $3F. Но к регистрам ввода-вывода можно обращаться и как к ячейкам внутреннего ОЗУ. При этом к непосредственному адресу ввода-вывода прибавляется $20. Адрес регистра как ячейки ОЗУ приводится далее в круглых скобках. Регистры ввода-вывода с $00 ($20) по $1F ($3F) имеют программно доступные биты. Обращение к ним осуществляется командами SBI и CBI, а проверка состояния - командами SBIS и SBIC. В таблице 1.1 приведен список регистров ввода-вывода.

Таблица 1.1 - Некоторые регистры ввода-вывода микроконтроллера ATmega64

Рисунок 1.4 - Блок-схема микроконтроллера ATmega64

2. Микросхемы памяти

Микросхема ОЗУ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - УГО микросхемы КР565РУ1А

Назначение выводов:

1 -- напряжение питания (-Uп3);

2, 3, 4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 21 -- входы адресные А0...А11;

5 -- вход сигнала выбора микросхемы;

6 -- вход информационный;

7 -- выход информационный;

11 -- напряжение питания (Uп2);

12-- вход сигнала выбор режима;

16 -- свободный;

17 -- вход сигнала разрешения;

18 -- напряжение питания (Uп1);

22 -- общий.

ИС имеет три источника питания, первым подключают и последним отключают источник питания Uп3 = -5В, так как он подается на подложку (кристалл), в противном случае может произойти тепловой пробой под воздействием двух других источников питания Uп1 и Uп2. Режим регенерации осуществляют по циклу считывания или считывания-модификации-записи при выполнении условия CS = 1, обеспечивающего блокировку информационных входов и выходов микросхемы и возможность работать ей “на себя”. Выход микросхемы в это время находится в Z-состоянии. После включения питания нормальный режим функционирования устанавливается через восемь циклов.

Микросхема ПЗУ приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - УГО микросхемы КР1601РР1

Назначение выводов:

A0…A9 - входы адреса;

D0…D3 - входы / выходы данных;

CS - выбор кристалла;

RD - вход сигнала считывания;

PR - вход сигнала программирования;

ER - вход сигнала стирания;

U_PR -вход напряжения программирования;

Режимы работы микросхемы представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Режим работы микросхемы КР1601РР1

Таблица 2.2 - Карта распределения адресного пространства

Согласно приведенной карте адресного пространства 1 Кб ОЗУ расположен c адреса 9BFFh, а 4 Кб ПЗУ с адреса A000h.

Микросхема ОЗУ, объёмом 1Кбайт, будет занимать ячейки памяти с 9BFFдо 9FFF, что соответствует адресу 1001 1ххх хххх хххх.

Таблица 2.3 - Режим работы микросхемы ОЗУ объемом 1Кбайт

ПЗУ объёмом 4Кбайт занимает ячейки памяти с A000 до B000, что соответствует адресу 101x xххх хххх хххх.

Таблица 2.4 - Режим работы микросхемы ПЗУ объемом 4Кбайт

Адресное пространство ОЗУ и ПЗУ удобно сделать на дешифраторе 3 в 8 К555ИД7, где на входы подаются сигналы PC5, PC6, PC7. Так как по ним можно точно определить какая именно микросхема будет задействована: вывод 11 - микросхема ОЗУ; вывод 10 - микросхема ПЗУ.

Рисунок 2.3 - Адресный селектор памяти

3. Индикатор JA-SCB16202S-YN6T-LY

Характеристики:

- режим отображения: STN / TN, прямой / обратный;

- формат экрана: 16 символов * 2 строки;

- метод передачи: 1/16 Duty, 1/4 Bias;

- направление обзора: 180°/360°;

- заднее освещение: LED / EL блок.

Таблица 3.1 - Механические характеристики индикатора JA-SCB16202S-YN6T-LY.

Таблица 3.2 - Назначение контактов индикатора

Рисунок 3.1 - Блок-схема индикатора

Таблица 3.3 - Наборы инструкций

Таблица 3.4 - Наборы инструкций