Mikroprocesory v přístrojové technice

Mikroprocesory v přístrojové technice A3B38MMP, katedra měření, ČVUT – FEL“ Vyučující: přednášky: doc. Ing. Jan Fischer, CSc., konzultace: úterý 17.45 hod v 205, (příp. další po dohodě) čtvrtek 18.30 hod – v E1-7 cvičení halová lab. E1-7 blok A3 tel. 22435 2175 Ing. Ján Tomlain, (míst. S152) cvičení čt. 14.30, čt. 16,15

1 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Kontakty

Ing. Jan Fischer, CSc. , kat. měření, míst. 441/1 FISCHER()FEL.CVUT.CZ , tel 22435 2179

pro komunikaci používat pouze studentskou adresu FEL uziv_jméno( )FEL.CVUT.CZ (ostatní je spam) do předmětu mailu mimo jiné napsat též A3B38MMP


Oblast zájmu předmětu Mikroprocesory v přístrojové technice Použití mikroprocesoru v přístroji Mikroprocesory a jednočipové mikropočítače HW komponenty


Oblast zájmu předmětu Přístrojová technika - přístroj Přístroj: spotřební elektronika, automatizace, měřicí technika, prodejní automaty Mikroprocesorem řízený přístroj Mikroprocesor vestavěný v přístroji či zařízení ? kolik máte doma mikroprocesorů ? ? kolik máte v autě mikroprocesorů?


uP ve spotřební a domácí elektronice Největší spotřeba mikroprocesorů, resp. mikrokontrolérů spolu s automobilovým průmyslem. Přístroj - ve spotřební elektronice: mobilní telefon, PDA, dig.fotoaparát, kamera, CD + MP3 přehrávač, televizor, DVD přehrávač, činnosti: vstup - výstup signálu, digitalizace, komprese, ukládání, přenos


uP ve spotřební a domácí elektronice Největší spotřeba mikroprocesorů, resp. mikrokontrolérů spolu s automobilovým průmyslem. Přístroj - ve spotřební elektronice: mobilní telefon, PDA, dig.fotoaparát, kamera, CD + MP3 přehrávač, televizor, DVD přehrávač, činnosti: vstup - výstup signálu, digitalizace, komprese, ukládání, přenos tzv. Bílá elektronika myčka, lednička, mraznička, pračka, mikrovlnná trouba, mixér, vysavač činnosti: ovládací vstupy, snímání ( teplota, hladina, průtok,..) akční členy - ovládání motoru, solenoidových ventilů, komunikace s obsluhou Osvětlení - řízení zářivky - zabudovaný mikrořadič 6 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

uP řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras


uP řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras Osciloskop (zcela jiná konstrukce oproti původnímu osciloskopu výkonný počítač + rychlé A/D převodníky),


uP řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras Osciloskop - zcela jiná konstrukce oproti původnímu osciloskopu výkonný počítač + rychlé převodníky A/D , zobrazení na LCD Spektrální analyzátor - digitalizace signálu + Fourier. transformace, metody číslicového zpracování signálu Elektroměr - digitalizace u, i, W = výpočet odebrané energie, vzorkování, digitalizace, výpočet dálkové ovládání - HDO („noční proud“ ) komunikace, ovládání relé

p (t ) = u (t ) ⋅ i (t ) t2

n

W = ∫ u(t ) ⋅ i (t ) dt W = ∑ uk ⋅ ik t1

1


uP řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle ,...


uP řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle ,... Rozpočítávací „měřič“ tepla - na radiátoru ústředního topení Automatizace - regulace, regulátor teploty, řízení klimatizace Ovládání světel , komunikace - standard D.A.L.I. Dálkové ovládání vrat - garáže - ( komunikace, kódy, akční členy, bezpečnost osob - snímání přítomnosti osob a „síly“ zavírání )


uP řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle ,... Rozpočítávací „měřič“ tepla - na radiátoru ústředního topení Automatizace - regulace, regulátor teploty, řízení klimatizace Ovládání světel , komunikace - standard D.A.L.I. Dálkové ovládání vrat - garáže - ( komunikace, kódy, akční členy, bezpečnost osob - snímání přítomnosti osob a „síly“ zavírání ) Zabezpečovací technika Přístupové systémy - čtečky karet, klávesnice, komunikace Zabezpečovací systémy- snímače pohybu, zvuku - např. tříštění skla, optické závory, komunikace, signalizace, přenos dat SMS, ? přenos redukovaného obrazu (studijní obor na ČVUT -FEL: Inteligentní budovy 12 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

uP řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny,…(snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet).


uP řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny,…( snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet). Automatické váhy ( supermarket) snímač síly - tenzometry, zobrazení, komunikace- přeprogramování ceny, tisk Prodejní automat jízdenek ( MHD, ČD,..) Přenosná čtečka karet - (restaurace) - klávesnice, zobrazení, bezdrátová komunikace, tisk.


uP řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny,…( snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet). Automatické váhy ( supermarket) snímač síly - tenzometry, zobrazení, komunikace- přeprogramování ceny, tisk Prodejní automat jízdenek ( MHD, ČD,..) Přenosná čtečka karet - (restaurace) - klávesnice, zobrazení, bezdrátová komunikace, tisk. Přístupové systémy - vstupenky, lanovky, vleky… čtečka - optická , RFID,.., komunikace, akční členy - otevírání závory Hrací automaty: ( sem patří !!! bohužel i tzv. výherní -hrací automaty vstup, snímání množství mincí v zásobníku, generace pseudonáhodných čísel, ovládání akčních členů, programovatelný stupeň výhry automatu). 15 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

uP - automobilní elektronika „automotive“ Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..)


uP - automobilní elektronika -„automotive“ Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..) Sběr dat: teploty (olej, voda,..) , tlak, klepání motoru,spaliny,.. Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken ( snímání proudu - bezpečnost) Regulace - zadání žádané hodnoty, snímání polohy, ovládání motorků, snímání proudu motorku, řízení klimatizace Naklápění reflektorů- uP + výkon. budič + krokový motorek


uP - automobilní elektronika - „automotive“ Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..) Sběr dat: teploty (olej, voda,..) , tlak, klepání motoru,spaliny,.. Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken ( snímání proudu - bezpečnost) Regulace - zadání žádané hodnoty, snímání polohy, ovládání motorků, snímání proudu motorku, řízení klimatizace Naklápění reflektorů- uP + výkon. budič + krokový motorek Ovládání zábavní elektroniky - rozhlas. přijímač, přehrávač, navigace Komunikace: rozhraní CAN - základní komunikač. rozhraní - (systémová, zábavní) rozhraní LIN - periferie - ovládání motorků v oknech,.. nově - rozhraní Flex ray - např. přímé ovládání brzd 18 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

uP - automobilní elektronika - „automotive“ „Asistenční funkce“ Parkovací asistent – vyhodnocení signálu senzorů, stav okolí, řízení Vyhodnocení polohy vozidla vzhledem k ostatním vozidlům a překážkám s využitím snímačů ( radar, ultrazvuk, kamera,) vzdálenost, „mrtvý úhel“ Kamery – sledování vodorovného značení – „ čáry“ ( také Octavia, Fabia Kamery – „couvací“ kamera, panoramatický obraz – syntéza obrazů ze 4 kamer Rozpoznávání chování řidiče, kamera + rozpoznávání dopravních značek, rozpoznávaní polohy vozidla na vozovce vzhledem k vodorovnému dopravnímu značení Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken (snímání proudu - bezpečnost), ovládání střešního okna Odemykání a zabezpečovací systém – RFID, komunikace, (viz. příklad klika- přijímací anténa RFID, kapacitní snímače, mikrořadič, komunikace 19 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Palubní deska Octavia .


Palubní deska - přední strana spoje - LED .


Palubní deska - indikační LED skrytem .


Palubní deska - prosvětlovací folie před LED .


Palubní deska deska – zadní strana konektor. rozhr. CAN

krystal pro RTC (hodiny)

.

otočné indikátory

zvuk. sig. zesilovač

procesor


Palubní deska- krokový motorek - stav paliva .

krokový motorek


Shrnutí- bloky palubní desky • • • • •

mikrořadič komunikace- CAN výstupy_ LED, LCD, zvuk, otočná indikace s krokovým motorkem( rychlost, otáčky, palivo, teplota) blok reálného času – hodiny regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V)


Řídicí jednotka Diesel, Octavia 2 řada .


Deska říd. jed.

řídicí procesor

pam. prog. NOR Flash

.

budiče akč. členů


Shrnutí- říd. jednotka diesel. motoru • • • • •

mikrořadič komunikace- CAN vstupy. analogové vstupy – motor, výstupy – výkonové výstupy pro ovládání elektromagnetických akčních členů (vstřik paliva,.) regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V)


BCM – Body Control Modul .

výkonová relé

procesor


Parkovací asistent- ultrazvuk .


Parkovací asistent- ultrazvuk . řídicí procesor


Blok ovládání naklápění reflektorů - Fabia .


Blok ovládání naklápění reflektorů - Fabia . řídicí procesor

výkonové stupně

ovládací výstupy

kom. rozhr. CAN 34

A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Deska komunikace s Bluetooth SRAM

(NOR) Flash

.

anténa (procesor)


Multifunkční volant - Octavia .


Multifunkční volant - Octavia .

opt. snímač enkodéru

kontakty tlačítek 37 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Multifunkční volant - Octavia . mikrořadič Infineon TLE 9832 jádro ´51


Shrnutí – bloky multifunkčního volantu • • • • •

mikrořadič ovládací vstupy - tlačítka, rotační ovládač- enkodér, výstupy- LED komunikace- CAN regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V)

Snímky desek „automotive“ byly pořízeny v laboratoři videoemetrie katedry měření ČVUT – FEL v únoru 2015 péčí pana Bc. Jiřího Hladíka


Příklady aplik. mikrořadičů „wearable electronics“ „.Wearable electronics“, „wearable technology“ – velké série mikrořadičů

Prudce se rozvíjející se segment trhu aplikací mikrořadičů Nike – Fuelband (dle firemních materiálů) snímání a vyhodnocení pohybové aktivity za časový úsek Mikrokontrolér, MEMS akcelerometr, bezdrátový přenos dat, paměť (pozn.- návrh čipu pro říz. LED) heslo: Wearable technology, wearables


Příklady aplikace mikrořadičů . HAPIfork – vidlička, mikrokontrolér, akcelerometr, bezdrátový přenos, logování dat, vibrace, blikání počítání soust a intervalu mezi sousty,.. upozornění – („měl jsi již moc jídla“) zpracování dat za den, Na trhu od 9/2013, za 99 USD HAPItrack sledování pohybu osoby http://www.hapilabs.com/


Wearable technology- bloky a hesla

Napájení: baterie, sluneční články, piezo měniče,.. Řízení: mikrořadiče, číslicová a analogová elektronika Senzory: zvuk, teplota, vlhkost, tlak, elektrické signály ( bio), akcelerace, úhlová poloha, Uživatelská komunikace: stisk- tlak, akustická komunikace, zobrazovač – LED, LCD Akční členy- aktuátory: Zvuk, optické signály,vibrace, optické filtry 42 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření (brýle), klimatizace

Příklady aplikace mikrořadičů .Futurocube – český výrobek !!! www.futurocube.com, www.princip.cz/projekty/kostka

MEMS, mikrokontroléry (7 kusů), bezdrátový přenos, buzení LED, generace zvuku- řeč vstupy - akcelerometr, mikrofon výstupy - LED, repro, komunikace,.


Příklady aplikace mikrořadičů .

Petzl – horolezecká čelovka („high end“) mikrokontrolér, akceleromer, optický senzor, řízení výkonu podle odraženého světla, náklonu, případně pohybu hlavy,…


Blokové schéma přístroje řízeného uP Shrnutí: bloky přístroje řízeného procesorem, mikrořadičem: ovládací vstupy, analogové a číslicové vstupy, zobrazení, komunikace, výstupy, komunikace, akční výstupy analogové logické vstupy

tlačítka klávesnice

řízené obvody vstupy, výstupy, A/D, D/A

analogové logické

mikropočítač mikrořadič ( microcontroller)

ext. paměti Flash, pam. karty

výstupy

LED

zobrazení LED 7- segment LCD- segment graf.

LCD

rozhraní RS232, USB, Ethernet 45


Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice


Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice Návrh mikropočítače • Připojování vstupních a výstupních obvodů • Obvody pro komunikaci s obsluhou, připojení vstupních bloků tlačítek, klávesnic, výstupních bloků -LED, LCD • Připojení A/D, D/A převodníků


Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice Návrh mikropočítače • Připojování vstupních a výstupních obvodů • Obvody pro komunikaci s obsluhou, připojení vstupních bloků -tlačítek, klávesnic, výstupních bloků -LED, LCD • Připojení A/D, D/A převodníků Další druhy mikropočítačů a mikrořadičů- architektura, vlastnosti 32- bitové mikroprocesory řady ARM Cortex M3 (provedení STM32) ( ARM – Cortex- M3 - viz. předměty A4B38NVS a A3M38AVS) Signálové procesory ADSP -BF53x Blackfin 48 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Náplň předmětu – cvičení Použití jednočip. mikropočítače 8051 ( AT89C51RC2), programování Návrh jednoduchého přístroje skupina A ( vstup - odpor -“ Ohmetr“) skupiny B ( vstup - napětí -“Voltmetr“) (?? příp. skup. C velmi pokročilí – jako sk. B, ale s STM32 – STM32VL discovery kit) Úvod, blikání Realizace mikropočítače na nepájivém kontakt. Snímání odporu (napětí), výstup na terminál návrh a realizace zobrazovací jednotky se 7 segment LED informace výuka, bakalářská etapa, stránka předmětů


Vývojové nástroje Programování v asembleru 51, IDE Microvision firmy KEIL www.keil.com demoverze IDE, volná, do 2kByte kódu překlad, simulace, odladění na HW nainstalovat doma IDE, seznámení s uP Boot Loader v AT89C51RC2 Potřeba PC s COM portem, nebo převodník USB – RS232 dostupné např. www.NC.com

AT89C51RC2 RS 232

nepájivé kontaktní pole PC + IDE Keil Microvision


Očekávaný přínos předmětu - pro bakal. práci Pochopení základních principů funkce a návrhu uP řízeného přístroje (bez ohledu na typ použitého uP) Schopnost navrhnout HW i SW jednoduchého uP řízeného přístroje využívajícího klonů uP 8051 Komunikace uP s PC použitím rozhraní RS232 Snímání vstupů, ovládání výstupů Konfigurace chování přístroje Autonomní funkce přístroje Doporučení – další předmět Návrh plošných spojů- Ing. Vít Záhlava , CSc.


Podmínky zápočtu, zkouška A3B38MMP • • • • • •

• •

Aktivní účast na cvičeních, odevzdání úloh podle plánu, samostatná práce (ne plagiátorství !!!) Průběžná domácí příprava na cvičení- viz WW stránky !!! Zápočet v zápočtovém týdnu, ve zkouškovém období není možný přístup do laboratoře, náhradní termín – max. konec. 2. týdne. zk. Test v 9. týdnu na přednášce Úlohy až 39 bodů, test. v sem. 21 bodů, testy u zkoušky 20b + 20b. Doporučení: domácí použití IDE Keil, Microvision, příprava programů ihned od 1. týdne, v simulátoru je možno odladit téměř celý program. V lab. - odladění s využitím měř. přístrojůna HW a konzultace, Předčasné odevzdání úloh, možno přijít až pro zápočet (čas na bakalářskou práci) Další informace na www stránkách measure.feld.cvut.cz/vyuka .. bak. stud, návody 52


Poznámky ke cvičením Zapojení mikrořadiče AT89C51RC2 na kontaktním poli v laboratořích A3B38MMP


Rozvod napájení na kontaktním poli blokování

+5V

0V GND

Ucc

0V GND

Ucc 40

1 C2 100 nF keram.

u_procesor

Vodiče ze zdroje přivedeny a upevněny pod svorky (mechanicky odolnější) od svorek- další vodiče do kont. pole. (nedávat přímo) Rozvod napájení- vodiče vedle sebe malá plochy smyčky (menší parazitní indukčnost) Blokování napájení elektrolytickými kondenzátory (příklad C1), v kritických místech +5 V i keramickými kondenzátory zapojenými UCC blízko obvodů (příklad C3) Detailní vysvětlení- později v přednáškách, zde pouze zkráceně – kondenzátory působí jako rychlé „mezisklady“ el. energie. elektrolytický kondenzátor- „mezisklad s velkou kapacitou, ale pomalou odezvou na požadavek“ keramický kondenzátor „mezisklad s menší kapacitou, ale rychlou odezvou na požadavek“ Ln2 o dodání el. energie.

20 GND

C3 21

+

C1 22 uF elyt Ln1

Ln4


Ln3

Způsob a význam blokování napájení Ls- parazitní indukčnosti v rozvodu napájení krátká zmínka s ohledem na zapojování na kontaktním poli Nepoužívat zbytečně dlouhé vodiče Používat krátké vodiče, případně fixovat zdroj tak, aby nevypadával při transportu

Icc Ucc

Ucc Cb

Lo2

Lo1

GND

+ GND

Icc Ucc

Ucc

Icc_ss

Ucc

icc_imp

Lfitr

Lo2

zdroj

Lo1

zdroj

GND

Lo2

GND Ls

Cb

+

GND ur

GND

Ls

urGND

LGND_pin


Složitější sestava na kont.poli .


Příkl. realizace obvodu na kont. poli- dig.osciloskop Tak složité věci nebudeme řešit, (to bylo dříve v předmětu „Návrh řídicí části přístrojů“)


Regulace ventilátoru pomocí AT89C51RC2 .

optický reflexní snímač pro vyhodnocení průchodu lopatek ventilátoru


Procesory s jádrem 8051 Architektura - 8 bitového procesoru, původ Intel 8051 obvykle používané označení 8051 nebo jen´51 ve skutečnosti jádro 8x52 architektura používaná několika desítkami výrobců Atmel, Philips - NXP, Silicon laborartories, Cypress, Texas Instruments, Analog Devices, Siemens- Infinieon, ........ Proč používáme 8051 v základním kursu: Jednoduchá architektura, pochopení „ za 2-3 dny“, (pak přejít na další předměty s ARM – Cortex M3 seznámení se za -23 měsíce) Mnoho informací a knih, vzorů programů, www.8052.com,..... nejrozšířenější architektura mikrořadiče (ne však nezdařilejší) Pozn. – např. pozdější následníci- Intel 8096, 80C196 ( 16 –bitové, výkonnější, podstatně lepší instr. sada,…) zcela zapadly.


Procesory s jádrem 8051 Jádro 8051 obsaženo i pouze jako doplněk řadiče High speed USB 2.0 řadič + 8051: Cypress Cy7C68013A, www.cypress.com Texas Instruments TUSB6250 www.TI.com Jádro 8051 – často jako doplněk hlavního obvodu (podobně jako vTUS6250) stále nové varianty čipů s jádrem 8051 např. v r. 2014 http://www.ftdichip.com/Corporate/Press/FT51%20Press%20Release.pdf obvod FT51 http://www.ftdichip.com/MCU.html


Procesory s jádrem ARM Cortex -M Pro přístrojovou techniku je nyní posun – použití jádra ARM, Především jádro ARM – Cortex–M3, Cortex–M4, Cortex–M0 http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/index.php více- viz výuka A4B38NVS, pří. A4M38AVS Po základním seznámení s problematikou mikrořadičů v kursu A3B38MMP je možno pokračovat mikrořadiči s jádrem ARM CORTEX-M3, M4 např. STM32Fxx, LPC13xx, TM4Cxxx Je možno využít levné kity např.: • STM32VLDiscovery kit, • STM32 Nucleo • LPCXpresso • Ti Launch pad Tiva -C


Blokové schéma AT89C52 ext. int.

Blokové schéma AT89 C52 counter inputs

interrupt control

256 B RAM

8 KB Flash

Timer 0, 1, 2

CPU

osc

bus control

serial port UART

I/O port

P0

P2 P1

P3

TxD RxD

Address / Data 62 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Význam a funkce bloků AT89C52 ext. int.

CPU - central processing unit I/O port - vstupně/výstupní brány Flash 8k- vnitřní paměť programu RAM 256B vnitřní paměť dat UART - sériový port (COM)

Blokové schéma AT89 C52 counter inputs

interrupt control

256 B RAM

8 KB Flash

Timer 0, 1, 2

CPU

osc

bus control

serial port UART

I/O port

P0

P2 P1

P3

TxD RxD

Address / Data

Funkce jako - jednočipový mikropočítač (jediný obvod)- int. paměř programu a dat nebo jako mikropoč. s externí pamětí (připojení na sběrnici BUS) Deska na cvičeních - ext. paměť programu v EPROM 2764 a ext. paměť dat v 6264 spolupráce s CPU prostřednictvím sběrnice - BUS BUS adres. signály, datové signály, říd. signály /PSEN, /RD, /WR 63 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Vývody AT89C52 P1.0/T2

1

40

VCC

P1.1/T2EX

2

39 38

P0.0/AD0

37

P0.1/AD1 P0.2/AD2

6

36 35

P0.3/AD3 P0.4/AD4

7 8

34 33

P0.5/AD5

9

32

P0.7/AD7

10

31 30

EA ALE/PR OG

13

29 28

P3.5/T1

14 15

27 26

PSEN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13

P3.6/WR

16

25

P3.7/RD XTAL2

17 18

24 23

P2.2/A10

XTAL1

19 20

22 21

P2.1/A9

P1.2 P1.3 P1.4

3 4

P1.5 P1.6/ P1.7 RST P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0

VSS

5

11 12

PDIL

P0.6/AD6

P2.4/A12 P2.3/A11

P2.0/A8

Signály procesoru: Brány P1 ( P0.7 až P0.0) P1 ( P1.7 až P1.0) P2 ( P2.7 až P2.0) P3 ( P3.7 až P3.0) P1.7 - MSB, P1.0 - LSB atd. UART výst. TxD, vst. RxD přeruš.vst. /INT0, /INT1 akt. L T0, T1 vstupy čítačů Signály externí sběrnice: /WR, /RD, říd. sig. zápisu a čtení A15 - A8, adresové signály AD8 -AD0 mux. adresové/datové s. Vss zem ( GND ground) Vcc - napájení , +5 V, RST - Reset celého procesoru XTAL 1,2 - krystal - oscilátor 64


Signály AT89C52 VCC

VSS

XTAL1

P1.0/T2

1

40

VCC

P1.1/T2EX

2

39

P0.0/AD0

3

38

P1.3

4

37

P0.1/AD1 P0.2/AD2

P1.4

5

36

P1.5

6

35

P0.3/AD3 P0.4/AD4

P1.6/ P1.7

7 8

34

P0.5/AD5

33

P0.6/AD6

RST

9

32

P0.7/AD7

31

EA

POR T 0

P1.2

ADDRESS AND DATA BUS

XTAL2

RxD TxD INT0 INT1 T0 T1 WR RD

POR T 1 POR T 2

RST EA PSEN ALE

POR T 3

SECONDAR Y FUNCTIONS

P3.0/RxD

10

PDIL

P3.1/TxD

11

30

ALE/PR OG

P3.2/INT0

12

29

PSEN

P3.3/INT1

13

28

P3.4/T0

14

P3.5/T1

15

27 26

P2.7/A15 P2.6/A14

P3.6/WR

16

25

P3.7/RD XTAL2

17

24

18

23

P2.2/A10

XTAL1

19

22

P2.1/A9

VSS

20

21

P2.0/A8

P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11

ADDRESS BUS


Pouzdro AT89C52 P1.0/T2

1

40

VCC

P1.1/T2EX

2

39 38

P0.0/AD0

Pouzdro DIL 40, nepostačuje pro všechny signály, proto - sdílení pinů:

37

P0.1/AD1 P0.2/AD2

6

36 35

P0.3/AD3 P0.4/AD4

7 8

34 33

P0.5/AD5

9

32

P0.7/AD7

hradlování čítače T0, brána P.3.0, a přerušovací vstup /INT0

10

31 30

EA ALE/PR OG

P2.7 a sig. sběrnice AD15

13

29 28

P3.5/T1

14 15

27 26

PSEN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13

P3.6/WR

16

25

P3.7/RD XTAL2

17 18

24 23

P2.2/A10

XTAL1

19 20

22 21

P2.1/A9

P1.2 P1.3 P1.4

3 4

P1.5 P1.6/ P1.7 RST P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0

VSS

5

11 12

PDIL

P0.6/AD6

P2.4/A12 P2.3/A11

UART výst.TxD a brána P3.1 vstup RxD a P3.0

Někdy možnost použít vstupní pin ve více funkcích současně hradlovat čítač, číst stav pinu, přerušit spádovou hranou ( využití v úloze)

P2.0/A8


Vnitřní blokové schéma CPU řady 51 P0.0 - P0.7

PORT 0 DRIVERS

P2.0 - P2.7

PORT 2 DRIVERS

VCC VSS RAM ADDR REGISTER

PORT 0 LATCH

RAM

PORT 2 LATCH

ROM/EPROM

8 B REGISTER

STACK POINTER

ACC

PROGRAM ADDRESS REGISTER

TMP1

TMP2

BUFFER

ALU SFRs PSW

PC INCREMENTER

TIMERS

8

16 PROGRAM COUNTER

PSEN ALE/PROG EA/ VPP RST

DPTR'S MULTIPLE

TIMING AND CONTROL

PD

PORT 1 LATCH

PORT 3 LATCH

PORT 1 DRIVERS

PORT 3 DRIVERS

OSCILLATOR

XTAL1

XTAL2

P1.0 - P1.7


P3.0 - P3.7

67

Paměťový model mikropočítače 8051 Prostory CODE ( pouze čtení) , DATA, XDATA

Paměťový model uP řady 8051 CODE FFFF

FFFF interní paměť dat

paměť prog.

FF 80 7F 0000

XDATA

DATA

externí paměť dat

REG. SP. FUNKCÍ RAM

00

0000


Paměťový model mikropočítače AT89C52 AT89C52 navíc - 128B RAM - DATA, 8KB vnitřní paměti FLASH -CODE, povolení vnitřní FLASH vstup /EA= L

CODE

Pamět. prostory u AT89C52

FFFF

XDATA

FFFF ext. pam. prog.

ext.pam. dat DATA

AT89C52 1FFF 1000 0FFF 0000

FF EA=1

EA=0

80 7F 00

REG. SP. FUNKCÍ RAM (128B)

RAM (128B)

0000


Paměťový model - prostor DATA FF

80 7F

speciální funkční registry

FF

adresový prostor DATA nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí)

SP P0 zápisník, data

paměť RAM + speciální funkční registry SFR

128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná paměť

reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 R7 R0

reg. banka 0


Prostor DATA, paměť RAM u 8051 FF

80 7F


FF

128 Byte paměti RAM nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí)


128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00


reg. banka 3

paměť RAM 128 Byte v prostoru DATA

reg. banka 2 reg. banka 1 R7 R0

reg. banka 0


Registry R0 - R7 FF

80 7F


FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí)

SP P0

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00

zápisník, data 128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00



reg. banka 0

registry R0 až R7


Bitově adresovatelná paměť RAM FF

80 7F




128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02 ....celk. 128 bitů

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná paměť 16 Byte = 16 x 8 bitů = 128 bitů reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1

R7 R0

reg. banka 0


Doplňková - pouze nepřímo adr. paměť RAM (8x52) FF

80 7F




128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná paměť 128 Byte nepřímo adres. pam (např. MOV A, @R0)

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02 ....celk. 128 bitů (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte


reg. banka 0


Prostor DATA přímo i nepřímo adr. RAM FF

80 7F




128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02 ....celk. 128 bitů (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte

70 bitově adresovatelná paměť

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00

128 Byte přímo i nepřímo adres. pam

Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte


reg. banka 0


Celá oblast nepřímo adr. paměti RAM FF

80 7F




128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná paměť celkem 256 Byte nepřímo adres. pam RAM

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02 ....celk. 128 bitů (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte

reg. banka 3 reg. banka 2

Nepřímo adr. pam 256 Byte

reg. banka 1 R7 R0

reg. banka 0


Prostor DATA, Speciální funkční registry - SFR FF

80 7F




128B

30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

80 7F

70

17 0F 07

10 08 00

bitově adresovatelná paměť spec. funkč. registrybrány, čítače, UART, řízení, řadič reg. banka 3 přerušení, reg. banka 2

přímo adr. MOV 80h, #0Fh

reg. banka 1 R7 R0

reg. banka 0

128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02 ....celk. 128 bitů (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte Nepřímo adr. pam 256 Byte Spec. funkční registry pouze přímo adresovatelné v prostoru DATA 77


Prostor DATA, jednočip. mikropočítač AT89C2051 FF

80 7F

speciální funkční registry SP P0

Jednočip. mikropočítač AT89C2051 použití v první samostatné úloze • pouze 128B RAM

zápisník, data

• malé pouzdro DIL20 30 2F

20 1F 18 17 10 0F 08 07 00

7F

• vývody -port P1 a necelý P3

70

17 0F 07

10 08 00


• na P1.0 a P1.1 nejsou PULL - UP rezistory - není schopen generovat na výstupu úroveň H


reg. banka 0


Prostor SFR - (DATA) u AT89S8252 F8h

FFh

F0h E8h

B (00h)

F7h EFh

E0h D8h

ACC (00h)

E7h DFh

D0h

PSW (00h)

D7h

C8h T2CON (00h) C0h

T2MOD

RCAP2L

RCA2H

RCA2H

TL2

CFh

TH2

C7h

B8h

IP

BFh

B0h

P3 (FFh)

B7h

A8h A0h

AFh

SPSR

A7h

P2 (FFh)

98h SCON (00h) SBUF (xx) 90h P1 (FFh)

9Fh

88h TCON (00h) TMOD (00h) TL0 (00h) TL1 (00h) TH0 (00h) TH1 (00h) 80h P0 (FFh) SP (07h) DPL (00h) DPH (00h) DP1L (00h) DP1H (00h) bitově. adresov.

0 (8)

1 (9)

97h

WMCON

2 (A)

3 (B)

4 (C)

5 (D)

8Fh PCON 6 (E)

87h

7 (F)


LSB

MSB P0

80h

LSB

MSB

TCON

88h 87h

P1

90h 8Fh

98h 97h

LSB

MSB

LSB

MSB

SCON

A0h 9Fh

A7h

P2

F0h

B

LSB

MSB

LSB

MSB

Adresování SFR

bitová adresa

Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h


LSB

MSB P0

80h

LSB

MSB

TCON

88h 87h

P1

90h 8Fh

98h 97h

LSB

MSB

LSB

MSB

SCON

A0h 9Fh

A7h

P2

F0h

B

LSB

MSB

LSB

MSB

Adresování SFR

bitová adresa

Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-LSB- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje)


LSB

MSB P0

80h

LSB

MSB

TCON

88h 87h

P1

90h 8Fh

98h 97h

LSB

MSB

LSB

MSB

SCON

A0h 9Fh

A7h

P2

F0h

B

LSB

MSB

LSB

MSB

Adresování SFR

bitová adresa

Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-LSB- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje) SETB 90h.0 nastav bit na bitové adrese, která odpovídá nejnižšímu bitu na bajtové adrese 90h (určení y souřadnice -bajt, a x souřadnice -bit), bitovou adresu určí překladač


LSB

MSB P0

80h

LSB

MSB

TCON

88h 87h

P1

90h 8Fh

98h 97h

LSB

MSB

LSB

MSB

SCON

A0h 9Fh

A7h

P2

F0h

B

LSB

MSB

LSB

MSB

Adresování SFR

bitová adresa

Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-LSB- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje) SETB 90h.0 nastav bit na bitové adrese, která odpovídá nejnižšímu bitu na bajtové adrese 90h (určení y souřadnice -bajt, a x souřadnice -bit), bitovou adresu určí překladač SETB P1.0 totéž, ale i bajtovou adresu (P1 equ 90h) překladač nejdříve vezme z tabulky symbolů- P1 odpovídá hodnota 90h A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

83

Registry speciálních funkcí - SFR

střadač ACC .............. registr B .............

8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení



střadač ACC .............. registr B ............. registry R0..R7 ......... ukazatel zásobníku - SP

8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg.



střadač ACC .............. registr B ............. registry R0..R7 ......... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3 ..............

8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru



střadač ACC .............. registr B ............. registry R0..R7 ......... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3 .............. stavový registr PSW

8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru 8 bitový reg.; výsledky arit., log. operací CY, AC, F0, RS1, RS0, OV,- , P

sériový buffer SBUF

8 bitový reg.; vyrovnávací registr pro vysíl. /příjem



střadač ACC .............. registr B ............. registry R0..R7 ......... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3 .............. stavový registr PSW

8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru 8 bitový reg.; výsledky arit., log. operací CY, AC, F0, RS1, RS0, OV,- , P

sériový buffer SBUF hodnoty časovačů řídicí registry ...........

8 bitový reg.; vyrovnávací registr pro vysíl. /příjem 16- bitové registry (THx, TLx) 8- bitové registry; IP,IE,TMOD, TCON, SCON,PCON


Přehled rezervovaných symbolů A

- střadač



- střadač

R0 - R7

- osm obecných registrů v právě aktivní bance



- střadač

R0 - R7


DPTR

- datový ukazatel (data pointer), 16- bitový registr, který se používá pro adresování v programové a externí datové paměti



- střadač

R0 - R7


DPTR


PC

- programový čítač; 16 - bitový registr, který obsahuje adresu následující instrukce



- střadač

R0 - R7


DPTR


PC


C

- Carry flag - přenosový bit; indikuje přenos z MSB při operacích ALU



- střadač

R0 - R7


DPTR


PC


C

- Carry flag - přenosový bit; indikuje přenos z MSB při operacích ALU

AB

- registrový pár; používá se při násobení a dělení


Přehled instrukčního souboru 8051

• aritmetické operace (sčítání, odečítání, násobení, dělení,...)




• logické operace (AND,OR, XOR, bitové rotace, nastavování/nulování bitu





• přesuny dat (mezi registry, styk s programovou a externí datovou pamětí)





• přesuny dat (mezi registry, styk s programovou a externí datovou pamětí)

• předání řízení (skoky) (skoky, volání podprogramu,návrat z podprogramu a z přerušení,...)


Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly:

A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR




bajtové adresy:

adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128 -255)


Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128 -255) bitové adresy: bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR




bajtové adresy:

adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128 -255)

bitové adresy:

bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR

přímá data :

#

operand je přímo zadán, je součástí instrukce


Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128 -255) bitové adresy: bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR přímá data : # operand je přímo zadán, je součástí instrukce nepřímé adresování: @R0, @R1, @DPTR, @A+PC data (skok) se adresují přes ukazatel


Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128 -255) bitové adresy: bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR přímá data : # operand je přímo zadán, je součástí instrukce nepřímé adresování: @R0, @R1, @DPTR, @A+PC data (skok) se adresují přes ukazatel relativní adresa:

8 bitů se znaménkem (+127 až -128)


Instrukční soubor 8051 - Přesuny dat

obecné přesuny dat: MOV

obecná instrukce pro přesun (18 variant)





speciální přesuny dat: MOVC přesun z programové paměti (CODE) MOVX přesun z/do externí datové paměti (XDATA)





speciální přesuny dat: MOVC přesun z programové paměti (CODE) MOVX přesun z/do externí datové paměti (XDATA)

práce se zásobníkem: POP vyzvednutí dat ze zásobníku PUSH uložení dat do zásobníku


Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace)



odčítání: SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace)




násobení: MUL

násobení obsahu střadače obsahem registru B




násobení: MUL

násobení obsahu střadače obsahem registru B

DIV

dělení obsahu střadače registrem B

dělení:


Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) odčítání: SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace) násobení: MUL násobení obsahu střadače obsahem registru B dělení: DIV dělení obsahu střadače registrem B dekadická korekce: DA dekadická korekce po sčítání dvou BCD čísel 112 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Logické instrukce a instrukce pracující s bity logické operace: AND ORL XOR

logický součin logický součet nonekvivalence


Logické instrukce a instrukce pracující s bity logické operace: AND ORL XOR

logický součin logický součet nonekvivalence

bitové operace: SETB CLR CPL RL RLC RR RRC

nastavení bitu do log. 1 vynulování bitu bitový doplněk rotace bitů vlevo rotace bitů vlevo přes C rotace bitů vpravo rotace bitů vpravo přes C


Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP LJMP JMP

skok uvnitř 2kB stránky dlouhý skok ( v rámci 64 kB) obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP)


Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP LJMP JMP

skok uvnitř 2kB stránky dlouhý skok ( v rámci 64 kB) obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP)

podmíněné skoky: JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ


Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP skok uvnitř 2kB stránky LJMP dlouhý skok ( v rámci 64 kB) JMP obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) podmíněné skoky: JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ volání podprogramu: ACALL volání podprogramu uvnitř 2 kB stránky LCALL dlouhé volání podprogramu CALL obecná inst. volání podprogramu (překladač ...) RET návrat z podprogramu 117 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP skok uvnitř 2kB stránky LJMP dlouhý skok ( v rámci 64 kB) JMP obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) podmíněné skoky: JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ volání podprogramu: ACALL volání podprogramu uvnitř 2 kB stránky LCALL dlouhé volání podprogramu CALL obecná inst. volání podprogramu (překladač ...) RET návrat z podprogramu návrat z přerušení: RETI návrat z přerušení 118 A3B38MMP, J.Fischer, 2015 ČVUT - FEL, Praha, kat. měření

Demonstrační program, blik, hlavní smyčka ; Program pro blikani LED diody na vyvojove desce MIP s 8051. ; Program slouzi pro blikani LED pripojene na nastaveny pin portu P2.0 ; Strida blikani je 1:1. LED je zapojena proti napajeni. ; perioda blikani nastavena cekaci funkci Cekej, kde pocet ; cekacich cyklu udava konstanta POCET LED equ P2.0 POCET equ 35000 PROG_PAM equ 00000h

; LED - buzena proti napajeni ; pocet cyklu cekaci smycky ; adresa ulozeni programu

dseg at 30h WaitLo: ds 1 WaitHi: ds 1

; Pomocne promenne pro cekaci smycku ;

cseg at PROG_PAM jmp Init

; reset vektor - skok na vlastni zacatek programu

cseg at PROG_PAM+100h ; rezervujeme prostor prvnich 256 bajtu na prerus. Init: mov SP,#70h Start: clr LED call Cekej setb LED call Cekej jmp Start

; pro stack vyuzij hornich 15 byte pameti ; rozsvit LED ; zhasni LED ; opakuj v nekonecne smycce 119


Demonstrační program, blik, podprog. čekání

;**************************************************************************************************** ;* Procedura cekani - konstantni doba dana konstantou POCET ;* zadne vstupni a vystupni parametry ;**************************************************************************************************** Cekej: mov mov

WaitHi,#HIGH(POCET)+1; inicializace prodlevy WaitLo,#LOW(POCET)+1

Znovu: nop djnz djnz ret

WaitLo,Znovu WaitHi,Znovu

end


Jak postupovat Nainstalovat IDE Ověřit funkčnost na testovacím programu Seznámit se s architekturou 8051 – lit. www.measure.feld.cvut.cz stránky předmětu A3B38MMP program blikání LED, čtení tlačítka, modifikace blikání podle tlačítka možno plně ověřit pomocí simulátoru simulace výstupu – indikace stavu P1.x (P1.7 až P1.4) simulace vstupu – zaškrtnutím stavu vstupu na P1.x (P1.3 až P1.0) AT88C51RC2 – příprava programu, sestavit mikropočítač na nepájivém kontaktním poli překlad, „napálení“ do vnitřní paměti Flash. program – blikání LED podle vstupu – tlačítko.


Literatura K procesorům řady 8051 existuje velké množství literatury Dobrá česká kniha je: Skalický, P.: Mikroprocesory řady 8051, vydavatelství BEN Materiály s popisem procesoru jsou na www stránkách tohoto předmětu, případně na odkazech. http://measure.feld.cvut.cz/cs/vyuka/predmety/x38mip/dopmat Firemní zdroje: WWW.ATMEL.COM WWW.NXP.COM WWW.SILABS.COM


Mikroprocesory v přístrojové technice

Recommend Documents