Mikrokontrolery HIGH SPEED firmy DALLAS SEMICONDUCTOR

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

HIGH-SPEED mikrokontrolery firmy DALLAS SEMICONDUCTOR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Mikrokontrolery

Komentarze do artykułu

W sprzedaży pojawiło się wiele nowych ośmiobitowych mikrokontrolerów (MK). Są bardzo atrakcyjne pod względem stosunku ceny do wydajności. Jednak koszt rozwoju obejmuje nie tylko cenę samego MK, ale także koszt narzędzi do debugowania, które są niezbędne, oraz oprogramowania (jeśli rozwój nie zaczyna się od zera). To wyjaśnia zaangażowanie krajowych programistów w MK zgodny z x51.

Mikrokontrolery „High Speed” firmy Dallas Semiconductor są w pełni kompatybilne programowo i sprzętowo z MCS51. Jednak ich możliwości są znacznie szersze. Są produkowane zarówno bez pamięci programu, jak iz nią. Ten ostatni może być jednorazowo (OTP EPROM) lub wielokrotnie programowalny, w którym to przypadku kasowanie odbywa się przez napromieniowanie promieniami ultrafioletowymi (UV EPROM). Reprogramowalne MK cieszą się największym zainteresowaniem radioamatorów, dlatego w artykule szczegółowo omówiono tylko dwóch członków rodziny, DS87C520 i DS87C530.

Główne parametry techniczne rodziny MK „High Speed” podano w tabeli. Jak widać, składa się z pięciu modyfikacji różniących się możliwościami. Tak więc w DS80C320 i DS80C323 nie ma wewnętrznej pamięci ROM, w DS83C520 jest pamięć ROM maski o pojemności 16 KB, aw DS87C520 i DS87C530 - jednorazowa programowalna lub kasowalna pamięć ROM o tej samej objętości z promieniowaniem UV. Zewnętrzna pamięć RAM na chipie jest dostępna tylko w trzech ostatnich modyfikacjach, a zegar-kalendarz jest dostępny tylko w DS87C530.

(kliknij, aby powiększyć)

WYDAJNOŚĆ

Wzrost wydajności mikrokontrolerów „High Speed” wynika z faktu, że ich cykl maszynowy nie składa się z 12 cykli maszynowych, jak w 87C51, ale tylko z czterech. Dlatego przy tej samej częstotliwości zegara najprostsza instrukcja jednocyklowa jest wykonywana przez DS8xC5xx MC trzy razy szybciej niż jakikolwiek przedstawiciel x51. Tak więc przy maksymalnej częstotliwości zegara 33 MHz czas wykonania DS87C520 i DS87C530 wynosi 121 ns, co byłoby dostępne dla 87C51 tylko przy częstotliwości 100 MHz. Ale nie wszystkie instrukcje są wykonywane tak szybko - średnio prędkość programów wzrasta około 2,5 razy. Dzieje się tak, ponieważ niektóre instrukcje „High Speed” w MCU zajmują więcej cykli niż 87C51.

PAMIĘĆ PROGRAMÓW I DANYCH

Wbudowana pamięć programu zajmuje niższe adresy w przestrzeni adresowej MCU. W standardzie zapewniona jest trzypoziomowa ochrona przed nieautoryzowanym dostępem. Zewnętrzna pamięć programu jest dostępna, gdy licznik programu przekroczy maksymalną wartość adresu pamięci wewnętrznej. Należy zauważyć, że ten maksymalny adres można programowo kontrolować, ustawiając trzy bity w rejestrze ROMSIZE SFR - rozmiar pamięci można ustawić na 0, 1, 2, 4, 8 lub 16 KB. W trakcie wykonywania programu można nawet całkowicie zabronić pracy z wewnętrznej pamięci programu i przejść do pracy z pamięci zewnętrznej.

Układ DS87C520/530 zawiera zarówno standardowe 256 bajtów pamięci RAM, do których można uzyskać dostęp w taki sam sposób jak układ 87C52, oraz dodatkowy 1 KB pamięci. Dostęp do tego ostatniego uzyskuje się za pomocą polecenia MOVX. Pamięć ta jest traktowana jako zewnętrzna, mimo że fizycznie znajduje się na chipie MK. W przestrzeni adresowej znajduje się od 0000 do 03FF. Dostęp do pamięci zewnętrznej pod adresami powyżej 03FF automatycznie wybiera pamięć zewnętrzną, jeśli taka istnieje. Dostęp do wspomnianej jednokilobajtowej macierzy RAM można programowo zablokować - w takim przypadku dostęp do zewnętrznej pamięci danych będzie przebiegał identycznie jak w mikrokontrolerach z rodziny MCS-51.

MK DS87C520/530 umożliwiają programową regulację czasu dostępu do pamięci zewnętrznej. Instrukcja MOVX jest wykonywana w co najmniej dwóch cyklach maszynowych, co więcej, podczas dostępu do pamięci zewnętrznej zarówno na chipie, jak i poza nim. Jednak do pracy z „wolnymi” zewnętrznymi układami pamięci RAM liczba cykli może wzrosnąć do dziewięciu. Po zresetowaniu ich liczba jest ustawiona na trzy.

WSKAŹNIKI DO DANYCH

Standardowy DPTR, określany jako DPTR0, znajduje się pod adresami 82H i 83H, co sprawia, że MCU „High Speed” jest kompatybilne z 87C51. Drugi wskaźnik, znajdujący się pod adresami 84H i 85H, jest określany jako DPTR1. Wybór konkretnego DPTR odbywa się poprzez zresetowanie/ustawienie bitu zerowego w rejestrze SFR pod adresem 86H. Używając dwóch wskaźników dla adresów „od” i „do”, można wydajnie wykonywać transfery bloków.

ZARZĄDZANIE ENERGIĄ

Oprócz trybu bezczynności i wyłączania zasilania dostępny jest inny tryb niskiego zużycia energii, zwany trybem zarządzania energią (PMM). W nim procesor kontynuuje swoją pracę bez żadnych ograniczeń, jednak zużycie zmniejsza się poprzez zmniejszenie częstotliwości zegara. Można go zmniejszyć 16 lub 256 razy (odpowiednio tryby PMM1 i PMM2). Przy częstotliwości zegara 11059,2 kHz w standardowym trybie „High Speed” MK zużywa 15,5 mA, w trybie PMM1 - 4,8, PMM2 - 4 mA (ten ostatni jest nawet mniejszy niż 87C51 / 52 w trybie bezczynności i bez zatrzymywania procesora). Dodatkowo w DS87C520/530 dopuszcza się zastosowanie wewnętrznego oscylatora pracującego z częstotliwością 2...4 MHz jako zegara. Wskazana częstotliwość jest jednak niestabilna, dlatego rozwiązanie to nie może być stosowane w urządzeniach, w których wymagany jest dokładny pomiar odstępów czasu.

Zmniejszenie szybkości zegara proporcjonalnie zmienia szybkość łącza szeregowego. W MK „High Speed” wdrożono rozwiązania techniczne, które ułatwiają wyeliminowanie tej wady.

Aby zredukować promieniowanie elektromagnetyczne z MK w przypadkach, gdy sygnał ALE nie jest potrzebny, jego generowanie można programowo wyłączyć.

PORTY SZEREGOWE I TIMERY

DS87C520 i DS87C530 mają dwa identyczne porty szeregowe jak 87C51, przy czym drugi wykorzystuje piny P1.2 (RXD1) i P1.3 (TXD1), a także rejestry SCON1 (C0H) i SBUF1 (C1H). Oba porty mogą działać w tym samym czasie, ale w tym samym czasie działać z różnymi prędkościami lub w różnych trybach. Drugi port może używać tylko pierwszego timera/licznika do ustawienia szybkości transmisji.

Aby zapewnić kompatybilność, zegary w rozważanych MK używają jako ustawienia zegara częstotliwości zegara podzielonej przez 12. Można jednak również przełączyć się na częstotliwość zegara podzieloną przez 3, co odbywa się poprzez ustawienie odpowiedniego bitu w rejestrze SFR CKCON.

Zegar watchdog resetuje MC za każdym razem, gdy się przepełnia. Aby uniknąć tych resetów, należy go okresowo resetować, co jest możliwe tylko w normalnie działającym systemie. Zegar watchdoga jest zwiększany raz na cykl zegara. Ustawiając odpowiednie bity można ustawić cztery wartości jego przeliczenia, w wyniku czego liczba cykli przed przepełnieniem staje się dwoma do potęgi 17, 20, 23 lub 26. Timer ustawia również flagę przerwania (jeśli jest włączona przez oprogramowanie) 512 zegarów przed zresetowaniem.

RESETOWANIE POD NAPIĘCIE, PRZERWANIE I ZEGAR CZASU RZECZYWISTEGO

Obniżenie napięcia zasilania do wartości poniżej 4,13 V powoduje, że odpowiednie urządzenie wewnętrzne MK generuje sygnał resetu, który jest utrzymywany do momentu powrotu napięcia do określonego poziomu. Nie wymaga to żadnych dodatkowych elementów zewnętrznych ani zmian w programie. Gdy napięcie spadnie do 4,38 V, może zostać wygenerowany sygnał przerwania (jeśli jest włączony).

MK DS87C520 i DS87C530 mają sześć przerwań zewnętrznych: dwa standardowe, podobne do tych w 87C51 i cztery dodatkowe. Te ostatnie różnią się od standardowych tym, że działają tylko na zboczu lub spadku sygnału przerwania - dla LCAŁK2 i LCAŁK4 aktywne jest zbocze, a dla LCAŁK3 i LCAŁ5 spadek. Przerwania timera są obsługiwane podobnie jak w 87C52. Każdy timer ma swoją własną flagę włączania, wektor i priorytet.

Zegar czasu rzeczywistego (RTC), w który wyposażony jest MK DS87C530, pozwala na zapamiętanie aktualnej godziny, daty, dnia tygodnia, miesiąca, roku. W tym celu należy w odpowiedni sposób podłączyć do MK rezonator kwarcowy o częstotliwości drgań własnych 32,768 kHz oraz baterię litową. RTC mają możliwość generowania alarmu (ALARM) po osiągnięciu zaprogramowanego czasu, a flaga przerwania, jeśli jest włączona, jest ustawiana nawet w trybie mikropoboru.

Autor: A.Gorbaczow, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Mikrokontrolery.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Telewizor zewnętrzny Samsung Taras 28.05.2020

Samsung wciąż poszerza gamę swoich telewizorów, opanowując coraz to nowe nisze. Nowym dodatkiem do samodzielnej rodziny lifestylowej, obejmującej modele wewnętrzne Serif i Frame, a także linię Sero dla millenialsów, jest model Samsung Terrace, którego nazwa bezpośrednio wskazuje na kluczową cechę nowości. Jak większość się domyśla, jest przeznaczony do użytku na zewnątrz. Nawiasem mówiąc, to pierwszy telewizor zewnętrzny Samsunga.

Taras Samsung jest chroniony przed kurzem i wilgocią zgodnie z wymogami IP55 (ochrona przed kurzem i strumieniami wody). Oznacza to, że urządzenie nie boi się ulewnego deszczu i wiatru z kurzem. Nie boi się też bezpośredniego światła słonecznego – szczytowa jasność ekranu QLED 4K deklarowana jest na poziomie rekordowych 2 tys. nitów, więc o ten aspekt nie trzeba się zbytnio martwić. Dla porównania, w przypadku konwencjonalnych telewizorów wskaźnik rzadko przekracza 600 nitów, a dla monitorów za normę uważa się 250-300 nitów. Ale boi się mrozu – urządzenie nie jest przystosowane do pracy w niskich temperaturach.

Kolejną cechą Samsung Terrace jest obsługa technologii HDBaseT. Czyli dane audio i wideo, sygnały z zewnętrznych źródeł, łącze internetowe i zasilanie – wszystko to zapewnia pojedynczy kabel podłączony do osobnego bloku ze złączami, który ma być trzymany w pomieszczeniu. Samsung Terrace nie ma innych złącz. Jeśli chodzi o możliwości bezprzewodowe, istnieje Wi-Fi 802.11ac i Bluetooth.

Model Samsung Terrace będzie dostępny z ekranami o trzech różnych przekątnych: 55, 65 i 75 cali. Cena wynosi odpowiednio 3500, 5000 i 65000 dolarów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Mycie korków do wina

▪ Projekt tunelu pod Alpami

▪ Jednorazowy aparat cyfrowy

▪ Prosty czujnik gazów cieplarnianych

▪ Odkurzacz automatyczny

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu dla lubiących podróżować - wskazówki dla turystów. Wybór artykułów

▪ artykuł Tmutarakan. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak powstał świat według Homera i orfików? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Zadławienie i zrzucanie drewna przez ciągniki. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Uproszczenie wskaźnika napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Nowoczesne radio samochodowe-stacjonarne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn