1. Milyen a n yitott k ollektoro s ki m e n et? Ha dió d a a n ó dj ára p o zitív fes z ült séget ka pc s ol u n k a ka t ó dj á h o z ké pe s t, a dió da kinyit, m íg elle nt é te s fes z ült s ég ese té n n e m. A dió d a két vége kö z ö t t egyik irá nyba n n agy ellenállás t, felcserélve rövid z á r t kell m é r n ü n k. Ez n eve z z ü k a dió da nyitóirá ny ú fes z ül t ségé ne k. A t ra n zis z t o r m á r 2 P - N á t m e ne t e t t a r t al m a z, a m ely 3 kive ze té s h e z ka pc s oló dik. (emitte r, kollekt o r, bá zi s) A t r a n zi s z t o r m ű kö dé s e: a bá zis - e mi t t ere n á tfolyó nyit óirá ny ú ára m m al a rá nyo s a kollekt o r - e mit ter kö z ö t ti folyó ár a m. A b á zis - e mit t er dió d á n á tfolyó á ra m m al s z a bályo z ni t u dj u k a kollekt or - e mi t t er kive ze té se k kö z ö t t á tfolyó á ra m o t. Amikor a n yitott k ollektoro s kapuk kim e n eteit ö s s z e kö tj ü k, és a kö z ö s ve ze téke t a VCC t á pfes z ül t ség he z csa tlako z t a tj u k, akkor e z a kö z ö s ve ze té k csa k a b ba n a z ese t be n les z H s zi n t ű , h a vala m elyik H s zi n te n va n. Ha csak egyetle n ki m e ne t is L s zi n t e n va n, akko r a kö z ö s ki m e ne t is L s zi n t e n les z, a z a z a ki m e ne te kkel ÉS ka pc s olat ot valósít h a t u n k m eg. Az ilye n ö s s z e kö t ö t t ki me ne te ket s z o k t á k h u z alo z o t t ÉS ka pc s olat n ak is n eve z ni. 2. Hog yan k é s zíthetünk s tabili zált tápfe s z ülts é g forrást? á br a 3. Ism erte s s e az analóg k o m parátor m ű k öd é s ét! *Amikor a z ár a m k ö r be m e ne ti fes z ül t s ége m eg h ala d egy refere ncia fes z ült séget, akkor a d a z á ra m k ö r jelet. 4. A z 5 5 5 - ö s idő zítő áramk ör felépíté s e é s alkalmazá sai. *Felé pítése digitális és a n alóg á ra m k ö r ök keveréke, im p ul z u s ok elő állítás a. A követ ke z ő ka pcs olás oka t lehe t m egvalósíta ni vele: 1)as t a bil m ul tivibrá t or: ni nc s s t a bil álla po t a, k ül s ő ve zérlés n élk ül válto z t a tja a ki m e ne ti álla p o t á t. a ké t ki m e n eti s zi n t kö z ö t t. 2) m o n o s t a bil m ul tivibr át or: Egy s t a bil álla p o t a van a m á sik álla po t a cs ak m eg h a t á r o z o t t ideig m a r a d fe n n, m i u t á n a m á s o dik álla p o t "lejár" a ka pc s olá s is m é t a z ere de ti álla po t á ba ke r ül. 3)bis t a bil m ul tivibrá t o r: Két s t a bil álla p o t, a z á t bille nési folya m a t o t egy k ül s ő ve zé rl ő jel váltja ki. 5. Ellenállás létra é s R - 2R felépíté s e é s ha s z nálata D / A k o n v erterekb en. *A digitál - a n alóg á t alakít ók olya n fu n kcio nális egységek , a m elyek a be m e ne t eikre érke z ő kó d olt s z á m m al a rá nyos fes z ült s éget állíta n a k elő a ki m e ne teike n. 6. Mű veleti erő sítő k alkalma zá si leh ető s ég ei TTL k örn y e z etb en. *TTL: t r a n zis z t o r - t r a n zi s z t o r - logika 1)D /A 2)A /D 3)fá zisfo r dí tó s + 4)m ultivibrá t o r 5)fes z ült ség m egos z t á s 7. Mag yaráz za m e g, mik a m ultiplex erek, d e m ultiplex erek, d ek ód olók? Multiplex erek: A m ulti plexer olya n ár a m k ö r, a m ely a cí m z é s n ek m e gfelelő en a be m e ne t eire ka pc s oló d ó vonalak vala m elyikét a ki m e n et re ka pc s olja, a z a z a ki m e n t e n m egjele nik a z a d o t t be m e ne t logikai álla p o t a. A D0…D3 a d a t be m e ne t ek vala m elyike a Q ki me ne t re ka pc s oló dik. Ezt a z A0 é s A1 cí m be m e n e t ek logikai álla po t a h a t á ro z z a m e g. Pl.: h a A0 = 0, a z A1 = 1 s zi n t ű , akkor a D2 be m e n e t ka pc s oló dik a ki m e ne t re. (ábra 25 ol dal) De m ultiple x er: Ennek a for dít ot tját vég zi. Egy be m e n e ti vo nalat a cí m z é s n ek m egfelelő en, kiválas z t o t t ki m e ne ti von alra ka pc s olja. A D be m e ne t a z A0 é s A1 cí m be m e ne t ek álla p o t á n a k f üggvé nyébe n a Q0…Q3 a da t ki me ne t re ka pc s oló dik. Pl.: h a A1 =L s zi n t ű , akko r a D be m e ne t ka pc s oló dik a Q1 ki m e ne t re. Dek ó d ol ók: A d e kó d oló á ra m k ör a z infor m áción ak a z egyik á br á z olási for m á r ól egy m á sik á brá z olási for m á r a való á t alakítá s á r a s z olgál. Sok ese t be n va n s z ü k s ég olya n ár a m k ö r re, a m elynek a be m e ne tére biná ris ért éke t ka pc s olva, a n n a k csak egyik - a d o t t bi ná ris ért ék he z t a r t o z ó - ki m e n t é n jelenik m eg jel. Egy m á sik gyakori fela da t a BCD s z á m o k m egjele níté se. Ez is m e gol d h a t ó d e k ó d oló ár a m k ö r rel. Pl.: h a a m egjele níte n d ő s z á m a n ulla (0000), a kkor a z 1 - 2 - 4 - 8 be m e ne t eke n lévő n ullák h a t á s á ra a G kivételével a z ö s s z e s ki m e ne te k ne k a s z eg m e n s e k LED dió dáit ki kell gyúj t a ni uk. 8. Hog yan m ű k ödik a digitáli s k o m parátor? A digitális ko m p a r á t or o k olya n á ra m k ö rö k, a m elyek ké t bi ná ris ér té ket h a s o nlíta n ak ö s s z e egy m á s s al. A 3 legfo n t o s a b b ö s s z e h a s o nlítá si feltét el: egye nlő ség, a kiseb b és n agyobb vis z o ny. Két bi náris ért ék egyenl ő ségé nek felté tele, h ogy m i n d e n bitj ük m e gegye z z e n. A ko m p a rá t o r n a k csak akko r va n a ki m e n et é n L s zi n t, h a a be m e ne té n a ké t s z á m egye nlő. N bit e set é n a z N s z á m ú ekvivalencia ka p u ki m e ne t eit egy ÉS ka p u h o z csa tlako z t a tva j ut u n k a z N bites ko m p a r á t o r á ra m k ör h ö z. 9. Hog yan m ű k ödik a telje s ö s s z ead ó? Jelölje a két ö s s z e a d a n d ó t A és B, a z elő z ő helyi ér tékt ő l s z á r m a z ó á tvitelt D; a z ö s s z eget S é s a keletke z ő á tvitelt C. Ekkor A, B, D ö s s z e s lehe t s éges ért éké t figyele m be véve: (ABDSC) (00000) (0011 0) (0101 0) (0110 1) (1001 0) (1010 1) (1100 1) (1111 1). Tehá t a z S o s zlo p t a r t al m a z z a a z oka t a z e set eke t, a mikor a z A +B +D ö s s z eg ér té ke 1, vagy 1 1 les z bi ná risa n. C o s zlo p a a z ok b a n a z es etek be n t a r t al m a z 1 - es t, a miko r a z A +B +D ö s s z eg z é s ere d m é nyeké n t á tvitel keletke zik, a z a z 10B és 1 1B e set é n. 1 0. Milyen feladatokra ha s z nálhatók a tároló regi s zt erek é s o s zt ók? Tároló regi s zt erek: Az egyik leggyakra b b a n h a s z n ált integrált ár a m k ö r ö s t á r oló ele m a D(ata) t á r oló. A D be m e ne te n lévő H vagy L s zi n t a CLK ó rajel felfut ó élére á tíró dik a Q ki m e ne t re és a / Q n egált ki m e ne té n p e dig a z ellen te t tje jele nik m eg. A PR (pres e t) be m e ne t re a d o t t alacs o ny s zi n t Q =H / Q =L álla po t, míg a CL be m e ne t re a d o t t L s zi n t Q =L / Q =H álla po t kialak ulás á t oko z z a. Ilyen t á rolókból állítják elő a t ö b b bite t p á r h u z a m o s a n t á r oló regis z t e reket. Ilyenkor a z egyes t á r olók órajel be m e n e teit kö z ö m b ö sítik. (ábra 2 8.ol dal) Szá mlálók: A jelek s z á mlálá sa a t á r olás é s a z ö s s z e a d á s m ű veleteire bo n t h a t ó. A s z á mláló ár a m k ö r n ek vala milye n kó d b a n t á rol nia kell a m á r m eg s z á mlált jelek s z á m á t, m a j d a z új a b b jel érke zé se kor e h he z 1 - et kell h o z z á a d ni,
vagy 1 - e t kell kivo n ni. A s z á mlálók egy m á s s al ö s s z e ka pc s olt flip - flo p ok ból é p ül nek fel. A s z á mlálók kive z e té sei fu n kcio nálisa n 4 cs o p o r t ba s o rol ha t ók: t á pfe s z ül t s ég kive ze t é s; ó rajel; a s z á mláló álla p o t á t t a r t al m a z ó ki m e n e te k; egyéb, m ű kö dé s t m e g h a t ár o z ó jel. a m ű kö dé si m ó s ala pjá n m e gk ülö n bö z t e t ü n k s zi n kr o n és a s s zi nk ro n s z á mlálóka t. A s z á mlálók elő nyös t ulaj do n s ága h ogy ki m e ne t ei n a be m e n ő jel leos z t o t t frekve nciájával jele nik m eg a z ó rajel. 1 1. Hog yan leh et n y o m ó g o m b o s kapc s olót TTL be m e n eth e z ille s zt eni? á br a 1 2. Hog yan leh et látható vá tenni e g y ki m e n et logikai állapotát? *LED, lá m p a, 7 v. 1 6 bi te s kijel ző 1 3. Ism erte s s e az I /O ciklu s idő diagramját! 1 4. A z o utput p ort felépíté s e. 1 5. A z input p ort felépíté s e. 1 6. A PC printer p ortjának felépíté s e. 1 7. Ism erte s s e az ALU f elépíté s ét é s m ű k öd é s ét! Ha a z u t a sítá s o ka t egy m á s u t á n a ka rj uk végre h aj ta ni, akkor e z eke t a m e m ó riából kell s or ba egy m á s u t á n kiolvas ni, é s a z ALU s egít ségével fel dolgo z ni. Ennek végre hajt á s át a ve zé rlő egység (CU) vég zi. Elő s z ör be kell t ölte ni a PC - be a z els ő nek végre h ajt a n d ó u t a sítá s cí m ét. Ez a cí m kij u tva a m e m ó riát cí m z ő von alakra, a cí m de kó d oló s egíts égével kiválas z tj a a z u t a sítá s t t a r t al m a z ó regis z t e r t és a t a r t al m á t a m e m ó ria a d a tve ze t ékein keres z t ül a z IR u t a sít á s regis z t e r be írja. Ezu tá n m á r csak m eg kell hívni. Ha a z u t a sítá s b a n egy a d a t va n o pe r a n d u s ké n t, akko r a m ű velet a z o n n al végre h aj t h a t ó a z ALU s egít ségével. Ha a z ú t. a d a t ré s z e a t é nyleges a d a tcí me t t a r t al m a z z a, akko r m e gi nt a m e m ó riá ho z kell for d ul ni. 1 8. Ism erte s s e a CLEAR /SET utasítás m ű k öd é s ét. 1 9. Milyen alap v ető digitáli s áramk örökb ő l é pül f el a s zá mítóg ép? 1)NAND 2)ka p u á r a m k ö r ök, cí m d ekó de r, d e k ó d er, m ulti plexerek, d e m ul ti plexerek, ele mi t á rolók 3)flip - flo p - ok 2 0. Mag yaráz za el, mi a Harvard - felépíté s é s ha s onlítsa ö s s z e a Neu mann - felépíté s ű s zá mítóg ép p el. A PIC m i krove z érl ő k RISC jelleg ű , vis z o nylag kevés és egys z er ű u t a sítá s t végre h aj t ó m i kro p r oces s z o r m a gr a é p ül nek. (ábra 52 ol dal)
A m e m ó ria s z e rve z é s e Harvar d arc hitek t ú r áj ú: e z a felé pítés ké t k ülö n t á r olót: egy a da t - é s egy p r ogra m t á r olót h a s z n ál., m eg s z ű nik a s o r b a n állás a m e m ó riáér t. Ez eltér ő bit s z éles ség ű a d a t - é s p r ogra m b u s z h a s z n álat á t e nge di m eg. Eddig e z volt: egy u t a sítá s = m ű veleti kó d + o pe r a n d u s. Ado t t h o s s z ese té n a z u t a sítá s m ű veleti kó d ré s z é t és o pe r a n d u s ré s z é t is t á rol n u n k kell a z u t a sít á s ba n. A kö z ö s p r ogr a m - és a d a t m e m ó riát h a s z n áló p r oces s z o r o k n ál a m ű veleti kó d + o p e r a n d u s mi n dig egés z b áj t h o s s z ú s ág ú. A PIC m i krove z érl ő k ké t m egol dá s s al is gyor sítják a m ű kö dé s é t: A m eg n övelt u t a sítá s h o s s z b a n elfér he t mi n d a m ű veleti kó d, m i n d a z o pe r a n d u s (ha ko n s t a n s), m i n d a cí me, h a egy regis z t er t a r t al m á r ól van s z ó. Mivel e z t a z o p er a n d u s ké n t h a s z n ált regis z t erek cso p o r tját a CPU - ba n helye zik el, e z é r t a z u t a sít ás d e kó d olás a u t á n m á r n e m kell k üls ő m e m ó riá ho z for d ul ni a m ű velet végre haj t á s á h o z. 2 1. A blokk vá zlat alapján m utas sa b e a PIC mikro v e z érlő k m ű k öd é s ét! (PIC16C5 4 - e s) A 12 bite s u t a sí tá s s z avakb ól álló p r ogra m o t a z 5 1 2*12 bites s z e rve z é s ű EPROM m e m ó ria t a r t al m a z z a. Ezt a m e m ó riát a PC cí m zi m eg. A PC által m e gcí m z e t t m e m ó ria helyrő l kiolvas s u k a z akt u ális u t a sítá s s z ó t a z u t a sít á s regis z t e r be, m aj d o n n a n e z a t a r t alo m a z u t a sítá s de kó d olóba ker ül., és o t t m eg t ör t é nik a z u t a sítá s d ekó d olás a, m aj d a d e kó d olás ala pjá n a végre h ajt á s a. Arit m e tikai - logikai u t a sí tá s ok n ál a z egyik o pe r a n d u s a w regis z t e r be n va n. A m ű velet he z s z ü k s ég van egy m á sik o pe r a n d u s ra, a m elynek a cí mé t a z u t a sít á s o p e ra n d u s m e z ő je t a r t al m a z z a. Az u t a sítá s d e k ó d olá s ako r a z Általá no s célú regis z t e r t ö m b ö t fogja m e gcí me z ni e z a m e z ő tar t alo m, o n n a n a z a d a t b u s z o n kere s z t ül a m egcí m z e t t fájlregis z t e r t ar t al m a a z ALU - b a ker ül, é s m egt ör té nik a m ű velet végre haj t á s a. Ilyenko r a z ere d m é ny vagy a w regis z t e r be n m a r a d, vagy viss z aíró dik a m egcí m z e t t regis z te r be. 2 2. Csop orto sítsa a PIC mi kro v e z érlő k lábki v e z et é s eit! R10 - R A3 RB0 - RB7 jelű port kive zetések; RTCC 8 bites s z á mláló; MCLR alap hely zetbe állító; OSC1 os zc. be m e net OSC2 / CKLOUT os zc. ki m e net; VDD tápfes z ültség Perifériaké n t a z RA0 - RA3, vala mi n t a z RB0 - RB7 jel ű p o r t kive ze t é s ek s z olgál na k. A p o r t bitjei nek irá nyá t (hogy m elyik a be m e n e t és m elyik a ki m e ne t, a TRISA és TRISB jel ű regis z t e rekbe írt 0 - k - ki m n e t ek - és 1 - ek - be m e n e te k - h a t á r o z z á k m eg. Önálló p e riféria m ég a z RTCC jel ű 8 bites s z á mláló. Ennek lé pt e t ő jét vagy a t oko t m ű kö d t e t ő órajel leos z t o t t jele, vagy egy k ül s ő im p ul z u s (a t o k RTCC kive ze té sé n ke res z t ül) s z olgálta tja. (A t ö b bi pl.: watc h d og, EPROM, o s zcillátor) Az á b rá n lát h a t ó, h ogy a t ok m ű kö dé sé he z m i n d ö s s z e csa k 5 kive ze té s, a t á pfes z ült s ég ké t p o n tja és a t ok bels ő regis z t e reit ala p h elyz et be h o z ó MCLR (Master Clear) p o n t é s ké t os zcillátor kive z e té s s z ü k s ége s. A t ok t ö b bi kive ze té s e m á r a z I /O f u n kcióka t valósítja m eg.
2 3. Milyen lépé s e kb ő l áll e g y utasítás v é grehajtása, é s mi a pip e - line? Az u t a sítá s végre h ajt á s lé pé s ei: 1. u t a sítá s beolvas á s, 2. d e kó d olás, (ope ra n d u s kiolvas á s), 3. végre hajt á s, 4. ere d m é ny vis s z aírás a a fájlregis z te r be. Ez el m a ra d h a t. Az u t a sít ás - végre h aj t á s gyor sítá s a ér de ké be n a PIC á tla p olt u t a sítá scikl us t h a s z n ál. Ez a z u n. pi pe - line. Lényege: Míg a z egyik u t a sí tá s t végre haj tj uk, a d dig lehe t séges a követ ke z ő u t a sít á s m e m ó riá ból t ö r t é n ő lehívás a és d e kó d olás a. Ez a m ó d s z e r egy e se t be n ne m jó: akkor, h a a z é p pe n végre h aj ta n d ó u t a sítá s ug ró. Ilyenko r ugya nis a követ ke z ő u t a sítá s t a z ugr á s helyér ő l kell bet ölte ni, a m á sik lehívot t u t a sítá s t p e dig el kell d o b ni. 2 4. Csop orto sítsa, é s rö vide n m utas sa b e a PIC mikro v e z érlő k utasításk é s zl etét! logikai: AND, OR, XOR, COM a rit m e tikai +SHIFT: ADD,SUB,CLR,DEC,DECSZ,INC,INCSZ,RL,RP,SWAP bit: BSF,BCF,BTFSC,BTFSS a d a t m o z ga t ó: MOV p r ogra mve zé rl ő: CALL, GOTO,NOP,RETURN,RETFIE,RETLW re n d s z e rve z érlő: SLEEP, CLRWDT Logikai u t a sítá s ok: a 8 bites a da t o k bite nké n ti logikai ka pc s ola tá t vég zik. Ezekkel a z u t a sít á s okk al lehe t egy 8 bite se n t á r olt a d a t bi z o nyos bitjeinek a t ö b bit ő l való leválas z t á s á t elvége z ni. Ez a m ű velet a m a s z k olás. Arit m e tikai é s SHIFT u t a sítá s: regis z t e r t a r t al m a k ö s s z e a d á s á t, kivoná s á t, eggyel való n övelésé t , eggyel való csökke n t é s é t , carry n kere s z t ül t ö r té n ő job br a ill. balra t ör té n ő forga tá s á t vég zik. Bites u t a sí tá s ok: a d o t t bit t örlése, egybe állítá s a, a köve tke z ő u t a sítá s átlé pé s e, h a a vi zsgált bit n ulla vagy egy. Ada t m o z ga t ó u t a sít ás ok: fájlregis z t erek és a W regis z te r kö z ö t ti a da tcse ré t t e s z n e k lehe t ő vé. Progra mve zé rl ő u t a sí tá s ok: Ezek kö z ül a fo n t o s a k a s z u b r u ti n oka t ke zel ő u t a sít á s ok. Pl.: CALL, RETURN Ren d s z e rve zé rlő u t a sít ás ok: A p r oces s z o r t alacs o ny fogya s z t á s ú álla p o t b a k ül d ő SLEEP és a WATCHDOG - ot t ö rlő CLRWDT u t a sítá s. 2 5. Milyen feladatot lát el a v ere mtár? A t ö b b s z ö r is m é tlő d ő p r ogr a m r é s zleteke t n e m s z o k t u k m i n de n elő for d ulá si helyére írni, h a ne m egy kö z ö s ú n. s z u b r u ti n ba foglalj uk. Ennek végre h aj tá s ako r egy ugr ó u t a sítá s s al elugr u n k a s z u b r u ti n elejére, m aj d a végre h aj t á s a u t á n is m é t ve zérlés á t a d á s s al t é r ü n k vis s z a a hívás t követ ő h elye n lévő u t a sít ás ra. Ez csa k úgy lehe t séges, h a e z t a vis s z a t é rési cí me t vala h ogy t á r oljuk. Ez a t á r oló a vere m. Ez egy olya m m e m ó ria, a m elynek m i n dig csak a te t eje ér he t ő el. (58 ol dal) 2 6. Két op erandu st igén yl ő utasítás ok e s eté n h ol k é p z ő dik az ered m é n y? A ké t o p e ra n d u s t igénylő m ű veletek nél a z egyik o pe ra n d u s W regis z t e r be n, a m á sik o p e ra n d u s a fájlregis z t e r (fr) t ö m b be n van, a z u t a sítá s b a n a t ö m b beli cí m ével hivat ko z u n k r á. Mivel a z ere d m é ny kelet ke z é sé ne k a h elyét a d (des ti na tio n) bit h a t á r o z z a m eg, e z é r t e z t a z u t a sítá s ba n jele z ni kell. Ha a z ere d m é nyt a W - be n akarj uk: ADDWF REG,W vagy ADDWF REG,0 Ha a z ere d m é nyt a REG - be n aka rj u k: ADDWF REG,F, ADDWF REG,1 vagy ADDWF REG 2 7. Mag yaráz za el a státu s z bitek jelenté s ét! IPR regis zter indirekt cí m z és nél; IRP0 - IPR1 regis zter v álas z tó bitek; TO Ti m e Out bit (1 be k apcsolás; 0 WOT t úlcsord ulás történt). PD Power Dow n bit (1 be k apcs; 0 SLO?P ut asításkor). t z éró bit (1 ered m é n y, 0 k ülönbe n). DC Digit át vitel bit (1 4.bitre át vitel, 0 4.bitre ne m volt át vitel). C (1 8.bitre átvitel, 0 8.bitre n e m volt át vitel). Az u t a sítá s ok végre h aj t á s a s or á n a STATUS regis z te r be n lévő Z, DC, és C bitek ere d m é nyét ő l függ ő en állító d n a k. Z = 1, h a a m ű velet ere d m é nye 0, C = 1, h a a z ere d m é ny t úlcs or d ul, DC = 1, h a mi n de n 4. bite n va n t úlcs or d ulá s. 2 8. Miért v an s z ü k s é g m e m órialapok kialakítására, é s mi az a lap váltás? A korlá t o z o t t u t a sít á s h o s s z b ól a d ó d ó korlát o z o t t p r ogra m m e m ó ria - cí m z é s m e m ó riala p ok (me m ó ria s z eg m e n s ek) beve z e té sé t igényli. 12 bite s u t a sí tá s h o s s z ú s ág ú PIC - ek ese té n a z u t a sítá s s z á mláló 11 bite s: e z elvileg 20 4 8 u t a sít á s s z ó m egcí m z é s é t te s zi lehet ő vé. Azo n b a n a z ugr ó u t a sít á s ok n ál 9 bit áll re n d elke z é s re a p r ogra m m e m ó ria cí m z é s ére, a m ely 5 1 2 m e m ó ria hely elérésé t bi z t o sítja. A m e gol dá s a lap o z ó bitek beve z et é s e: e z a z t jele n ti, h ogy egy a d o t t, a z u t a sít ás b a n s z e re pl ő 9 bite s cí m ű helynek a m e m ó riá ba n való t é nyleges elhelye z ke d é s é t a 9 bite s cí m la po z ó bitekkel kiegés zíte t t ér té ke h a t á r o z z a m e g. 2 9. Mik az RP0, RP1, IRP bitek? A 14 bite s csalá do k n ál a b a n k ko n bel üli 7 bite s cí me t a z o pe ra n d u s t a r t al m a z z a. A m ax. 4 b a n ko t válas z t ó bitek a STATUS regis z te r 5. és 6. bitje. Az á b rá n m ax. 4, egye nké n t 1 2 8 el m ű regis z t e r t ö m b van d efi niálva, a m elyeket a RP0, RP1 bitek s z elekt ál nak. A 0 0 ér ték a n ullá s ba n ko t válas z t ja ki, a 0 1 a z egyes ba n k o t jele n ti és így t ováb b. A PIC - ek a d a tla pjai p o n t o s a n t a r t al m a z z á k a z t, h ogy m ilye n regis z t e re k va n n a k. Ter m é s z e t e s e n ne m köt ele ző m i n de n b a n ko t kialakíta ni, a z egys ze r ű bb 1 4 bites PIC ve zérlő kbe n csak n ullás és a z egyes b a n k va n m egvalósítva. (ábra 61 ol dal)
3 0. Mi a RESET feladata, é s h og yan m ű k ödik e z a PIC - e k n él? A t á pfe s z ült ség be ka pc s olá s akor a m i kr ove zé rlő bels ő á ra m k ö reit, regis z t ereit a m e gfelel ő m ű kö dé s mi a t t jól m eg h a t á r o z o t t ala p h elyze t be kell állíta ni. Ez a RESET folya m a t. Ehhe z a bels ő ó rajel s t a bil m ű kö dé s e s z ü k s ége s. Beka pcs olá sk or elin d ul egy függetle n bels ő RC o s zcillátor r ól m ű kö d ő 1 0 bite s s z á mláló. Ennek s z e re pe a z ese tleges las s ú t á pfe s z ül t s ég n öveke dé s é nek a ko m p e n z álás a. Amikor e z t úlcs or d ul, elin d ul egy, a z os zcillát or ese tleges las s ú bere zgé se m i a t ti hibá s m ű kö d é s kivé dés é t cél z ó, m á s o dik ké slelteté s t bi z t o sító s z á mláló. 3 1. Órajel g en erálása PIC - e k n él. A PIC ko n t r ollerek á ra m k ö rei nek m ű kö dé s ét ü t e m e z ő órajel elő állítás á r a t ö b b lehet ő ség va n, a m elyek kö z ül a p o n t o s s ág és a z á r ala pj á n válas z t h a t u n k: LP: Alacso ny frekve nciáj ú kris t ály (tehá t kis fogya s z t á s ú) XT: Krist ály vagy kerá mia re z o n á t o r HS: n agyfrekvenciás kris t ály RC: Küls ő ellenállás - ko n d e n z á t o r os zcillát o r á ra m k ör CLKOUT ki m e ne t t el A CLKOUT ki me ne tei n m e gjelenik egy TTL s zi n t ű , a bels ő ó rajelb ő l s z á r m a z t a t o t t ó rajel, a m ely a t ok ár a m k ö ri kör nye ze té be n felha s z n ál ha t ó. 3 2. Hog yan való sítható m e g indirekt cí m z é s? Lehetséges ú g y is m ű veletet vége z ni, hog y ne m a z ut asításba n lévő cí m h at áro z z a m e g a z opera n d ust, h a ne m a 4 es cí me n lévő FSR tartal m át tekintj ü k cí m ne k, és a z ilye n m ó do n m e gcí m z ett regis zter tartal m á v al vége z z ü k a m ű veletet. Ezt indirekt (köz vetett) cí m z és nek hívj u k. Tech nikailag ú g y oldottá k m e g, hogy h a a z ut asításba n s zereplő opera n d us cí me 0, a k kor a z FSR - be n lévő tartal m at tekintj ü k cí m ne k. A ba n k ok in direk t cí m z é sé nél egys z e r ű a h ely ze t. Mivel a cí m a 8 bites FSR regis z t e r be n va n, e z ér t a z in direk t cí m t a r t o m á ny 25 6 regis z t e r cí m z é s ét t es zi lehe t ő vé. e z a z t jele n ti, h ogy m íg a 0 - s é s 1 - es regis z t e r ba n k o t direk t cí m z é s s el csak b a n kváltá s ok s egít ségével ke z el hetj ü k, a d dig e z e n ké t ba n k regis z t e rei in direkt cí m z é s s el kö zvetle n ül elér he t ő k. Ha négy regis z t e r ba n k o t alakít u n k ki, akkor a z in direk t cí m z é s nél csak egy ba n k s z elekt áló bit tel vált ha t u n k ké t, egye nké n t 2 5 6 ele m ű ba n k kö z ö t t. 3 3. Milyen c élt s z ol gál a Watch Dog Timer? A wa tc h d og ti m e r ( = ór ak u tya). A ko n t r ollerek nél h a s z n ált WDT lényegébe n egy s ajá t s z a b a d o n f u t ó RC o s zcillátor - ór ajellel lé pt e te t t 8 bites s z á mláló. a m elyhe z egy s zi n té n 8 bite s u t ó o s z t ó ka pc s oló dik. A p r ogra m b a n elhelye z e t t, p e rio dik u s a n végre h aj to t t CLRDWT u t a sí tá s s al t ö r ölj ük a s z á mlálót és a z u t ó s z ó t. Ha p r ogra m elkós z ál, a z a z vala milyen elekt r o m o s z aj mi a t t, ro s s z cí m re lépve hibá s a n m ű kö dik , akko r a t ö rlés el m ar a d á s a m ia t ti t úlcsor d ulás n ullá z z a és új rai n dítja a ko n t r oller t. 3 4. Mi a p olling? Mi a m e g s zakítás (interrupt - IT)? Ha egy s z á mít ógé pe s re n d s z e r be n vala milyen ese m é ny lét rejöt té t kívá nj uk ér z ékel ni, e z t s z o k á s o s m ó d o n kétféleké p p e n te he tj ük m eg. Az els ő m ó d s z e r nél a k üls ő e se m é ny létrejöt té t egy be m e ne ti ka p u bitvált o z á s á n a k figyelésével ér z ékelhe tj ü k. Pl.: Bár m elyik bill. m eg nyo m á s a k or a bill. ki m e ne té n lévő "ada t érvé nyes" jel s zi n te t vált. Ha e z t egy b e m e ne ti p o r t ra kö tj ü k, a kkor a z álla p o t á n a k a p r ogra m b ól való figyelése lehe t ő vé te s zi a bille nty ű m eg nyo m á s á n a k ér z é kelés ét, m aj d a kó d beolvas á s á t. Ezt a m ó d s z e r t általá n o s a n "polling" - n a k, a z a z p r ogra m o z o t t á tvitelnek hívják. Alkal m a z á s a a z o n b a n lelas sítja a re n d s z e r t é nyleges m ű kö dé si se be s ségét, hi s z e n a mi kr o p r oces s z o r idejé ne k n agy ré s z é t a z z al t ölti, h ogy ciklik u s a n m egvi z sgálja a kijelölt be m e ne ti bi t álla po t á t. Sokkal s z e re ncs és e b b, h a a z ese m é ny m ag a jel zi a p r oces s z o r s z á m á ra álla po t á n a k m egválto z á s á t. Ez a m egol dá s a m e g s zakítás v. interrupt. A m eg s z a kít á s a z ere de tileg fu t ó p r ogra m u t a sítá s ai na k végre haj t á s á t leállítja, és a p r oces s z o r egy ú n. m e gs z a kít ási al p r ogra m o t h aj t végre, a mi a z ese m é ny ke z elésé t vég zi, m a j d e n ne k befeje z t ével a p r oces s z o r vis s z a t ér a m eg s z a kí tot t p r ogra m végre h aj tá s á r a. Lényegébe n a p r ogra m u n k "elága zik", m aj d viss z a t é r folyta t ni a z ere de ti p r ogra m o t. A m eg s z a kít á s olya n s p eciális s z u b r u ti n hívá s, a m elynél a hívá s bekövet ke z é s é nek id ő po n tjá t n e m t u dj u k. Ha a p r oces s z o r t ö b b m eg s z a kítá si vonallal is re n d elke zik, akko r a m eg s z a kít ás ok s or re n dje f ügg a p riorit á si s or re n d t ő l. A p r ogra m fu t á s a n e m m i n d e n ese t be n s z a kít h a t ó m eg kár o s o d á s n élk ül. A PIC - ek es et é n a m eg s z a kítá s egys zi n t ű . 3 5. Milyen idő beli vi s z o n y o kra k ell üg y elnü nk a m e g s zakítás ok has z nálatánál? Ha a p r oce s s z o r t ö b b m egs z a kítá si von allal is re n d elke zik, akkor a m e gs z a kít ás ok s o r re n dj e függ a p rioritá si s or re n d t ő l. A legtö b b re n d s z e r bi z t o sítja, h ogy a m eg s z a kítá s ok a p r ogra m b ól tilt ha t ók ill. e nge délye z he t ő ek legye nek. Több m eg s z a kít á s ese té n a m eg s z a kít á s ok at egye nké n t kell e nge délye z ni ill. tilta ni. A PIC - ek es et é n a m eg s z a kítá s egys zi n t ű , a z a z egys ze r re csak egy m eg s z a kítá s kis z olgálá sa t ö r té nik, a z egy id ő be n be követ ke z ő m egs z a kítá s e set é n a p riorit ás t a z ISR - be n való lekér d e z é si s o r re n d h a t á r o z z a m eg. Több bels ő és k ül s ő m e gs z a kítá sfo rr á s lehe t séges, d e a m egs z a kítá s ok n a k csak egy vekt orcí m e van. A m eg s z a kít á s lét rejöt t eko r - m ivel egy m eg s z a kí tá si cí m va n - m ég ne m t u dj u k, h ogy m elyik for rá s oko z t a a m eg s z a kítá s t. Ezért a m e gs z a kítá si al p r ogra m elejé n m eg kell viz sgálni a z egyes m egs z a kítá s ok h o z t a r t o z ó IRQ bitek álla po t á t. Amelyik H álla p o t ú, a z a for rá s oko z t a a m eg s z a kít á s t. Töb b for rá s e se té n a bitek lekér de z é si s or re n dje a p rioritá s t is m ega dja, his z e n t ö b b IT egyidej ű bekövetke z é s e ese té n a lekér d e z é s s o r re n dje ala pj á n a z
els ő IT - t oko z ó forrá s t s z olgáljuk ki. a m egs z a kítá s kis z olgálá sa végé n t ör ölj ük a D t á rolót, a m ely a z IT ké ré s é t t á r olta a kis z olgálás alat t. Több m e gs z a kítá s a p r oces s z o r t a s z u n di (SLEEP) m ó d b ól é bre s z ti, a m eg s z a kítá s felis m e ré s e 3 u t a sít á sciklu s, ill. 4 ciklus a k üls ő m eg s z a kítá s ok n ál. A m e gs z a kítá s kis z olgálás ako r fo n t o s m e g ő ri z ni a STATUS, a W regis z t er t a r t al m á t. 3 6. Hog yan leh et program o z ni a PIC - e k et? A gyorsabb p ár h u z a m os, és a soros m ó ds z errel. Soros progra m o z ás n ál a m e m óriába ker ülő sz a v a k at biten ké nt írju k két ve z eték felhas z n álásáv al. A progra m o z ás ho z a Vdd tápfes z ültség nél n a g yobb fes z ültség s z ü kséges. A progr a m o z ás idő diagra m m j át a g y ártó a m i krokontrollerek alapj á n kö zli. A p r ogra m o z á s t ör t é n he t a t ok t ö b b lábát fel ha s z n álva p á r h u z a m o s a n, ill. SHIFT regis z te re s elve n bite n ké n t, s or o s a n. Progra m o z ói álla p o t b a ke r ül ü n k, h a a MCLR lába t VPP fes z ül t ségre (12V) e m elj ük. Ezut á n a p r ogra m o z ó bere n d e z é s a CLOCK lábo n ór ajelekkel érvé nye sítve elkül d egy p a r a nc s o t, m a j d a t ok a z ó rajellel ü t e m e zve a z RB7 lábá n kere s z t ül válas z olva végre hajtj a a p a r a nc s ot. (PICSTART Plus egy jó p r ogra m o z ó) (74 ol dal) 3 7. Ism erte s s e rö vid en a PIC p erifériákat. 3 8. PIC I /O p ortok m ű köd é s e. A leggyakra b b a n h a s z n ált p e rifériaele m ek a z I /O p o r t o k. Lényegébe n a kollekt or lábkive ze t és ei nek álla p ot á t t u dj u k a p r ogr a m b a be olvas ni, ill. a p r ogra m b ól a 0 é s 1 álla po t n a k m egfelelő en, a lábak fes z ül t ségé t befolyás ol ni. A p o r t o k h o z re n delt I /O regis z t e re ke t p o n t o s a n úgy ke zeljük, mi n t a z egyéb fájlregis z t e reket, és h elyileg is a z o k kö z ö t t h elye z ke d ne k el. A p o r t o k olvas á s ak or mi n dig a láb álla p ot á n a k be olvas á s a t ör t é nik m eg, függetle n ül a t t ól, h ogy be m e ne t n ek vagy ki m e n e t nek va n ko nfigurálva. A p o r t ok írá s a té nylegese n egy D t á r olóba t ö r t é n ő írá s. RESET h a t á s á ra m i n d e n p o r t be m e ne t les z, és a TRIS regis z te r t a r t al m ával t u dj u k a p o r t irá nyát be állíta ni. Ez a p o r t h o z t a r t o z ó I /O ve zé rlő latc h írás á t jelen ti. 3 9. Számlálók é s idő zítő k a PIC - b en. TMR0, TMR1, TMR2 A s z á mlálóá ra m k ö r öket p e rifériaké n t h a s z n álva a p r oces s z o r t t u dj u k t e he r m e n t e síte ni. A s z á mláló b e m e n e té re egy k ül s ő es e m é ny ese té n m egjele n ő jelváltá s t ka pc s olva, a s z á mláló ö n állóa n ké pe s a k ül s ő e se m é nyek s z á mlálás á r a, és a p r oce s s z o r n a k csak le kell kér de z ni a s z á mláló t ar t al m á t. Ha ellen be n a ko n t r oller t m ű kö d t e t ő leos z t o t t ó rajelet j ut t a t u n k erre a s z á mlálóbe m e ne t re, akk or a s z á mláló t a r t al m a é s a z órajel p e rió d u si dejé nek a s z o r z a t a a z eltelt id ő vel ar á nyos. A s z á mláló által á tfogh a t ó s z á mlálási t a r t o m á ny n övelése mi a t t a s z á mlálót alkot ó flip - flo po kb ól álló s z á ml álólá nc h o s s z á t n övelik m e g. TMR0: Minde n PIC t ar t al m a z z a. (ábra 11 8 ol dal) TMR1: A s zá mláló a n agyobb felbo n t á s m i at t 1 6 bite s, d e m ég van egy t ováb bi, felbo n t á s t n övelő elos z t ó. Beme ne t e vagy a bels ő o s zcilláto r n egye d frekve nciájú jele, vagy egy k üls ő jel (T1CKI) vagy: egy kisfrekve nciás (LP) kvarc os zcillát or. TMR2: A 8 bite s TMR2 idő zítő t a s o r o s a d a t á tviteli egység ü t e m a d ója ké n t h a s z n álj uk. Mind elő os z t ója, m i n d u t ó o s z t ója va n. A TMR2 regis z t e r t ár olja a s z á mláló álla p o t á t, a s z á ml áló be állítá s a a T2CON regis z t e r bitjeinek beállítás ával lehe t séges. A PR" regis z t e r be írt ér tékekkel h a s o nlítja ös s z e a TMR2 s zá mlálót, é s egye zé s ese té n oko z h a t m e gs z a kítá s t. A m eg s z a kítá s e nge délye z é se a TMR2IE bi t 1 - be állítá s ával le het s ége s, a t úlcs or d ulá s t a TMR2IF bit 1 álla p o t a jel zi. 4 0. PWM m o d ulátor m ű k öd é si el v e é s felha s z nálási leh et ő sé g ei. A PWM m o d ulá t or segít s égével im p ul z u s s z éles ség - m o d ulációt t u d u n k létre h o z ni. Ez a z t jelen ti, h ogy álla n d ó T p erió d u s id ő m ellet t a be ka pc s olá s W idejét válto z t a tva, a ki me n ő jel kö z é r t ékét t u dj u k válto z t a t ni. Ha a ka pc s olgat ot t fes z ül t s égs zi n t Ub, akko r a PWM m o d ulá t or ki m e ne t é n a fes z ül t ség kö z é p é r t éke: Uk =Ub*W /T Mivel e z a négys z ögjel a z Uk kö z é pé r t é k ű DC jel és s zi n u s z h ullá m o k ö s s z egé re b o n t h a t ó, e z é r t m e gfelelő al uláte re s z t ő s z ű r ő vel kis z ű r he tj ük a DC ko m p o n e n s t a váltako z ó ára m ú s zi n u s z o s ös s z e t ev ő kt ő l. Az alulá te re s z t ő s z ű r ő egy RC t ag. A PWM jelet két a d a t jelle m zi: a frekve ncia é s a kitöltési té nye z ő . Lényegébe n a PWM m o d ulá t or egy 1 bite t felha s z n áló digitál - a n alóg á t alakító. ( + 1 3 2 ol dal)
