Click here to load reader

Bloková štruktúra mikropočítača Intel 8051

  • View
    72

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bloková štruktúra mikropočítača Intel 8051. ROM. RAM. Styková jednotka. Magnet. pamäť. adresová zbernica. dátová zbernica. riadiaca zbernica. Vstupná jednotka. Výstupná jednotka. Hodiny. Bloková schéma. CPU. CPU. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Bloková štruktúra mikropočítača Intel 8051

  • Blokov truktra mikropotaa Intel 8051

  • Blokov schmaCPU

  • CPUCPU (central processor unit) centrlna procesorov jednotka sli na vykonvanie intrukci a riadi innos potaa CPU=ALJ + RJ CPU potrebuje k svojej innosti tzv. hodiny, ktor udvaj taktovaciu frekvenciu, teda poet impulzov za sekundu, poas ktorch doke CPU vykona prve jednu operciu

  • PamteMikropota Intel 8051 m dva typy pamt:ROM read only memory, nazva sa tie riadiaca pam a obsahuje intrukcie, ktor m vykona procesorRAM random access memory, nazva sa tie pam dt a obsahuje dta, ktor vstupuj do vpotu, resp. z neho vystupuj

  • RAMPam RAM sa sklad z registrov - t.j. vonch pamovch miest. Kee procesor je 8-bitov, aj jeho registre s 8-bitov. Pam RAM uchovva dta priveden do procesora cez I/O linky alebo porty a dta vypotan procesorom. Na to sli as pamte RAM oznaen ako FREE RAM.

    Druh as oznaen ako SFR (Special Function register - pecilne funkn registre) obsahuje takisto 8-bitov registre, ale ich obsah, ktor takisto uvate programovo napa, priamo vplva na chovanie sa procesora a nastavuje sa nimi reim innosti mikroprocesora.SFRpecilne funkn registre

    128 byteovFREE RAM

    128 byteov

  • SFROblas SFR obsahuje 128 jedno-byteovch registrov naprklad:

    P1 a P3 vstupno-vstupn registre,v ktorch je uloen slovo na Vstupe do mikropotaa, resp. do nich ukladme slovo, ktor chcemeprenies na vstup

    ACC akumultor

    PSW stavov slovo

  • FREE RAMNajastejie registre pouvan na uchovvanie dt s registre R0 a R7. Tto sstava 8 registrov tvor tzv. banku registrov. Uvate m k dispozcii 4 takto banky registrov. Sasne me pracova len s jednou bankou - ak chce nata, alebo zapsa daje do inej banky registrov, mus sa do nej prepn vhodnm nastavenm pecilneho funknho registra PSW.

    Nad bankami registrov je bitovo adresovaten oblas - tto teda meme pristupova k dtam priamo po jednotlivch bitoch. Nad bitovo adresovatenou oblasou je alia von oblas, adresovan vak u len po bytoch.

  • Vstupno-vstupn jednotkyRealizuj styk potaa s okolmVstupn jednotka sli na natanie informci z okolia potaa, je akmisi oami a uami potaaVstupn jednotka poskytuje informcie z potaa do okolia, je akmisi stami potaaV/V jednotky komunikuj so svojim okolm prostrednctvom elektrickch signlov

  • PortyAko vstupno-vstupn jednotky slia v P 8051 takzvan porty8051 m 4 porty (P0 a P3)Na porty je mon zapisova daje alebo z nich meme daje tadaje, ktor chceme zapsa/ta zapisujeme/tame do/z RAM (oblas SFR), kde m kad port vyhraden svoje miesto o vekosti 1B

  • Stykov jednotka a magnetick pamMagnetick pam je prdavn pam, ktor sa d pripoji ako alia RAM v prpade, e zkladn RAM nepostauje k riadnemu chodu programu Stykov jednotka sli na styk potaa s magnetickou pamou

  • ZberniceS to paralelne veden vodie, po ktorch sa vysiela binrny kd ku rznym astiam potaaPoda toho, ak signly sa vysielaj po zbernici, rozliujeme zbernice na:Dtov prenaj sa po nej dtaAdresov prenaj sa po nej adresyRiadaciu prenaj sa po nej riadiace signly

  • Dtov zbernicaPo tejto zbernici sa prenaj dta k rznym zariadeniam potaa naprklad medzi pamou a procesoromPoda rky zbernice sa potae delia na 8,16,32,64 bitovPota Intel 8051 m 8 bitov dtov zbernicu a preto ho zaradzujeme medzi 8 bitov potae

  • Adresov zbernicaVysielaj sa po nej adresy zariaden a adresy pamovch buniek v RAM pamtiV potai Intel 8051 je 16 bitov adresov zbernica, ktor doke zaadresova 216=65535 pamovch buniek

  • Riadiaca zbernicaSli na prenos riadiacich signlov medzi zariadeniami potaa

    Vysiela naprklad signly, ktor sprstupuj pam pre tanie resp. zapisovanie alebo napr. prenos kdu intrukcie z pamte do intruknho registra

  • Pzdro a piny 8051

  • Porty P0-P3P0 - P3 s tvoren pecilnym zapojenm registrov, ktor umouje vyuva porty oboma smermi. Aby sme mohli preta vstupujci daj z pinu danho portu, musme najprv na port vysla logick "1". Pri retarte potaa sa tento stav nastavuje automaticky.

  • Pin EA (External Access) M vznam len pre I8051 a ovplyvuje pouvanie CODE memory (ROM) v ktorej sa nachdza programov kd. V prpade e EA = 0 tak sa program vykonva iba z vonkajej CODE pamti. Ak sa EA = 1 potom sa kombinuje vntorn pam pre kd od adresy 0-0FFFH a extern pam 1000H-FFFFH. Do prekrytej externej pamte (internou pamou) sa pristupuje cez rozdielne intrukcie.

  • ALE, PSEN*, RD*, RW*ALE - Adress Low EnablePretoe nich 8 bitov adresovej zbernice sa mus deli o port P0 s dtovou zbernicou, riei sa to v priebehu intruknho cyklu tak, e najprv sa na porte objav adresa a jej prtomnos signalizuje signl ALE. Ten sa vyuva na zpis adresy do pomocnch externch registrov. Po odovzdan adresy signl ALE sa vracia na pvodn hodnotu "1" a port P0 je uvonen pre dtov zbernicu.PSEN*,RD*,WR*S riadiace signly, ktor s generovan pri vykonvan intrukci MOV, MOVX a MOVC. Spolu s Adresnou a Dtovou zbernicou (Porty P0 a P1) a so signlom ALE sa podieaj na komunikcii s externou ROM pamou (PSEN* - tanie) a s externou RAM pamou (RD*- tanie, WR*- zpis).Hviezdika (*) znamen, e signl je aktvny, ak je na prslunom pine logick 0

  • Ostatn pinyINT0*, INT1* - obsluha externch preruenRXD, TXD pin pre prijmanie a vysielanie dajov pri sriovej komunikcii dvoch zariadenT0,T1 umouj riadi vntorn asovae pre synchronizciu toku dtVCC, GND pin pre napjanie mikropotaa (VCC) a pre uzemnenie mikropotaa (GND)

  • Intrukn cyklus

  • Intrukn cyklusJe to postupnos krokov, poas ktorch procesor vyberie intrukciu, dekduje intrukciu, spracuje intrukciu a ulo vsledky vykonania intrukciePo ukonen IC sa programov potadlo zvi o poadovan hodnotu, najastejie o 1

  • Fzy intruknho cykluF (Fetch) fza vberu intrukcieD (Decode) fza dekdovania intrukcieO (Operate) fza vberu operanduE (Execute) fza vykonania intrukcie S (Store) fza uloenia vsledku

  • Vvojov diagram ICTARTVyslanie adresyintrukciePrenos intrukcie zROM do dekderaDekdovanieoperanho kduIntrukcieNastavenie novejhodnoty PCVber operandovVykonanie intrukcieUloenie vsledku