ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1 Структура и назначение основных устройств микроконтроллераМикроконтроллер ATmega8-16PC – это 8-битный микроконтроллер с
RISC-архитектурой. Структурная схема микроконтроллера представлена на рисунке 1. В его состав входят следующие элементы:
– электрически стираемую память программ (FLASH): 8 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти;
– электрически стираемую память данных (EEPROM); – 1 кбайт статического ОЗУ;
– 12-разрядный программный счетчик РС (способный адресовать 212=4096 команд), поэтому позволяет адресоваться к 4 кбайт памяти программ;
– 3 порта ввода/вывода (порты B, D - 8-битные, порт С 7-битный);
– вход аппаратного сброса и выводы для подключения резонатора совмещены с выводами ввода/вывода;
– два 8-битных (Т0, Т2) и один 16-битный (Т1) таймер/счётчик; – по одному интерфейсному модулю USART, SPI и TWI;
– 6- или 8-канальный (в зависимости от корпуса) 10-битный АЦП; – 32 8-разрядных рабочих регистра общего назначения;
– АЛУ: работает в непосредственной связи со всеми 32 универсальными рабочими регистрами. АЛУ позволяет выполнить за один машинный цикл операцию между двумя регистрами или между регистром и константой
Лист
Изм.Лист №докум. ПодписьДата
Рисунок 1- Структурная схема микроконтроллераATmega8-16PCЛистИзм.Лист№докум.ПодписьДата Рисунок 2- Структурная схема ЦПУ микроконтроллераATmega8-16PCЛистИзм.Лист№докум.ПодписьДата2Организацияпамяти микроконтроллераВмикроконтроллереATmega8-16PCразделеныадресныепространства памятипрограммипамятиданных.Такаяструктурапозволяетцентральному процессоруработатьодновременнокакспамятьюпрограмм,такиспамятью данных,чтосущественноувеличиваетпроизводительность.Каждая изобластей памятиданных(ОЗУиEEPROM)такжерасположенавсвоёмадресном пространстве.Обобщённая карта памяти микроконтроллера ATmega8-16PC представленана рисунке 2.1:Рисунок2.1 – Обобщённая структура памятимикроконтроллераПамятьпрограммпредназначенадляхранениякома
нд,управляющих работоймикроконтроллера,иимеетобъём4Кбайта.Памятьпрограммтакже частоиспользуетсядляхранениятаблицконстант,неменяющихсявовремя работыпрограммы.ПамятьпрограммпредставляетсобойэлектрическистираемоеППЗУ (FLASH-ПЗУ).Онаимеет16-битнуюорганизациюилогическиразделенана двенеравныечасти:областьприкладнойпрограммыиобластьзагрузчика.В последней может располагаться специальная программа (загрузчик), позволяющаямикроконтроллерусамостоятельноуправлятьзагрузкойи выгрузкойприкладныхпрограмм.ЛистИзм.Лист№докум.ПодписьДатаПамятьпрограммможетиспользоватьсянетолькодляхранениякодапрограммы, нотакжеидляхранения различныхконстант.Дляпересылкибайта изпамятипрограммвпамятьданныхсуществуютдвеспециальныхкоман
ды-LPMиELPM.ПрииспользованиикомандыLPMадрес,покоторому производитсячтение,определяетсясодержимыминдексногорегистраZ.При этомстаршие15битовсодержимогорегистрабудутопределятьадресслова (0...32К),младшийбитбудетопределять,какойизбайтовбудетпрочитан: 0-младшийбайт, 1-старшийбайт.Рисунок2.2 –Использование командыLPMПамятьданныхмикроконтроллераATmega8-16PCразделенанатри части:- регистровая память;- оперативная память (внутренне статическое ОЗУ); - энергонезависимаяпамять (EEPROM).Регистроваяпамятьвключает32регистраобщегоназначения(РОН), объединённыхвфайл.Структурарегистровогофайлапредставленана рисунке2.3.Каждыйрегистрфайлаимеетсвойсобственныйадресв пространствепамятиданных.Поэтомукнимможнообращатьсядвумя способам
и - как к регистрам и как к памяти, несмотря на то, что физически эти регистры не являются ячейками ОЗУ.
Лист
Изм.Лист №докум. ПодписьДата
Рисунок 2.3 – Структура регистрового файла
Регистры файла R26-R31 могут также объединяться в три 16-битных регистра X, Y и Z, используемых в качестве указателей при косвенной адресации памяти данных.
Рисунок 2.4 – Регистры X, Y,Z
Так же для хранения переменных помимо регистров общего назначения
также используется статическое ОЗУ объёмом 1 Кбайт. В адресном
Лист
Изм.Лист №докум. ПодписьДата
пространстве ОЗУ также расположены все регистры микроконтроллера, под
них отведены младшие адреса. Остальные адреса отведены под ячейки статического ОЗУ.
Вышеописанная организация памяти данных п