Розподіл ресурсів мікроконтролера Bascom-8051

На першому етапі створення мікропроцесорної системи до початку програмування необхідно вирішити кілька важливих завдань:

а) розробити план використання ресурсів процесора, тобто визначити: як і які внутрішні пристрої будуть використовуватися Зазвичай, одночасно відбувається і вибір пристроїв, з якими працюватиме мікроконтролер

б) вибрати модель процесора, що забезпечує внутрішніми ресурсами, розроблений план дій

Здається, що перша і друга завдання єдині, але тут треба згадати про додаткові вимоги до розробляється пристрою, які можуть стати пріоритетними – економічність, напруга харчування, спосіб програмування (запису програми), можливість перепрограмування і тп Тут необхідно закласти деяку надмірність продуктивності і, особливо, розмірів памяті, зумовленою не стовідсотковою ефективністю компілювати коду

в) вибрати засіб апаратного налагодження, що відповідає завданню, розвязуваної отлаживаемой програмою та її параметрами Якщо пристрій налагодження забирає у системи будь-які апаратні чи програмні ресурси, то потрібно попитааться обійтися без них, або, принаймні, використовувати їх найменшій мірі і в останню чергу Наприклад, порти процесора AT89C8252, використовувані для послідовного програмування, не потрібно без крайньої необхідності використовувати в схемі розроблювального пристрою

г) провести моделювання і перевірку найважливіших алгоритмів обробки даних або управління фізичними обєктами з використання спеціалізованих програм: Micro-Cap, Mathcad, Quick-Basic і тп;

д) визначити значення необхідної продуктивності систем введення-виведення, обчислень,

перетворень, реагування на зовнішні події Оцінити можливість вирішення цих завдань з необхідною швидкістю, наприклад, шляхом написання і запуску (навіть в відладчик) тестових програм з важливими фрагментами Рекомендується випробувати роботу програм, керівників реальними пристроями, особливо знову застосовуваними Приблизний час виконання деяких типових операцій вказано в таблиці

Дія

Час виконання, тактів

Додавання і віднімання чисел з плаваючою точкою

470

Множення чисел з плаваючою точкою

2100

Ділення чисел з плаваючою точкою

2500

Зчитування (завантаження) 12 розр АЦП (ЦАП) з програм послід інтерфейсом

250

Зчитування (завантаження) 12 розр АЦП (ЦАП) з аппартного послід інтерфейсом

30

Запис (зчитування) чотирьохбайтового числа в EEPROM з інтерфейсом I2C

10000(500)

Запис байта в символьний модуль (4-бітном/8-бітной режимі)

300/150

Висновок повідомлення довжиною 10 символів зі швидкістю 96 Кбод

13 мс

При успішному вирішенні перерахованих завдань можна переходити до складання повної схеми пристрою, керованого мікроконтролером, та розробці робочої програми

Якщо виявиться, що продуктивність процесора недостатня або завдання занадто складна, то варто розділити її між декількома процесорами або застосувати зовнішні пристрої, наприклад, розширити обсяг памяті або підключити додатковий інтерфейс Очевидно, перший шлях кращий, за наступними

міркування:

а) економічним – застосування додаткових мікросхем мікроконтролерів незначно змінить вартість електронного пристрою, тому що вартість сучасного стандартного мікроконтролера (аналога 8751) приблизно дорівнює пяти звичайним логічним мікросхемам, половині вартості стандартного ЦАП, однієї третьої вартості навіть простого АЦП, ціною одного хорошого операційного підсилювача або пари оптронов Таким чином, економія кількості процесорів за рахунок ускладнення схеми зовсім невиправдана

б) топологічним – малі розміри корпусів і відсутність численних ліній звязку між функціональними вузлами, що досягається застосуванням локальних мікроконтролерів, будуть навіть сприяти зниження габаритів

в) спрощується програмування, тк дві-три програми половинного розміру напишуться і налагодити

набагато легше і швидше, ніж одна складна Це актуально при використанні

“Bascom-8051, за допомогою якого такжже важко створювати дуже великі або складні програми

Порядок підключення зовнішніх пристрої (приймачів і джерел керуючих сигналів і даних) до ліній мікроконтролера не має значення, якщо не використовуються унікальні властивості портів (альтернативні функції) Наявність альтернативних функцій портів мікроконтролера, навпаки, вимагає однозначної привязки зовнішніх пристроїв до конкретних висновків процесора Існує багато варіантів використання і внутрішніх апаратних засобів Нижче у таблиці пропонується перелік апаратних ресурсів мікроконтролера, які пропонується для вирішення деяких стандартних завдань

Завдання мікро-

контролера

Рекомендовані

порти

Використовувані ресурси

Формування

частоти (вар1)

Тільки P10 (T2)

Таймер 2 в режимі самозавантаження Переваги: ​​широкий діапазон

частот і чистий сигнал Процесор без вантажу

Формування

частоти (вар2)

Будь

Будь таймер, запрограмований викликати переривання кожні

полперіода, генерується частоти У перериванні проводиться інверсія порту Неможливо формувати частоту вище одиниць кілогерц Мається шум періоду Завантаження процесора незначна

Формування

частоти (вар3)

Будь

За допомогою програм затримки формувати тривалості імпульсу

і паузи вихідного сигналу Повне завантаження процесора Цей спосіб використовується в операторі Sound Bascom Недолік – переривання псують форму вихідного сигналу

Вимірювання

частоти (вар1)

Тільки P35 (T1)

Таймер 0 – формує базу часу (інтервал рахунки періодів

вимірюваної частоти) Таймер 1 – лічильник числа періодів У перериванні таймера 0 запускає і зупиняє таймер 1 В перериванні таймера 1 вважається число переповнень в програмному лічильнику

Вимірювання

періоду (вар1)

Тільки P32 (INT0)

Таймер 0 – запускається або зупиняється по спаду вимірюваного

сигналу Частота заповнення таймера 0 – Fкв/12

Вимірювання

періоду (вар2)

Тільки P10 (T2)

Таймер 2 – попередній дільник частоти Таймер 0 лічильник

тривалості, який запускається або зупиняється по переповнення таймера 2 Частота заповнення таймера 0 – Fкв/12

Клавіатура з

16 кнопок

P00 – P03,

P04 – P07

Організувати у вигляді матриці 4 на 4 Для економії портів можливо

використання шини даних індикатора для опитування клавіатури

Символьний

індикатор

P20 – P23,

P24, P25

Індикатор використовується в режимі управління з 4-розр шині з

побітно управлінням портами, підключеними до індикатора

АЦП з після-

послідовним інтерфейсом

Будь-які і P33 –

для сигналу го-

товности

Програмний інтерфейс SPI або Micro-Wire Наявність у АЦП сигналу

готовності дозволяє організувати зчитування по перериванню Можуть знадобитися ще якісь лінії

АЦП з SPI

інтерфейсом

P15, P16, P17

Апаратний інтерфейс SPI, якщо використовується модель AT89C8252

ЦАП з після-

послідовним інтерфейсом

Будь-які або P15,

P16, P17

Відповідно для програмного або апаратного інтерфейсу У

деяких випадках вдається використовувати UART в режимі 3 (якщо він не використовується за основним призначенням)

Світлодіодний

7-сегментний індикатор

P00 – P07,

P20 – P22

У перериванні з частотою 300 – 1000 Гц проводиться програмою

виведення даних у мультиплексному режимі з внутрішнього буфера, в якому формується код всіх сегментів індикатора Виведення коду сегментів здійснюється через порт P0, номер знакоместа P20 – P22

Джерело: МЛКуліш, ДОВІДНИК З ПРОГРАМУВАННЯ BASCOM-8051, Краснодар 2001

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*