Тема. 5. Однокристальні мікро – ЕОМ.

В якості однокристальної мікро – ЕОМ розглянемо однокристальний мікроконтролер ВЕ51.

Однокристальний мікроконтролер ВЕ51 являє собою зверх велику інтегральну схему, що складається з:

- 8-розрядного МП;

- 2-х 16-ти розрядних лічильників;

- 4-х 8-ми розрядних паралельних портів уведення/висновку, кожен біт яких можна настроїти на уведення або висновок;

- послідовного порту;

- підсистеми переривань;

- резидентного ОЗУ (128х8);

- резидентного ПЗУ (або РПЗУ з ультрафіолетовим стиранням інформації) 4Кх8;

- напруга живлення 5В. Струм споживання 18 мА ( К-МОП-технологія), 150-200 мА (n-МОП-технологія)

- максимальна тактова частота 12Мгц, що забезпечує час виконання основних команд за 1 - 2 мкс; тільки множення й розподіл виконується за 4 мкс.

Архітектура МП реалізує гарвардський принцип організації. Особливістю цієї архітектури є поділ загальної пам'яті на пам'ять команд і пам'ять даних, при цьому в ОМК використають роздільні команди для звертання до пам'яті й даних.

Застосування роздільних команд істотно зменшує довжину кожної команди (за інших рівних умов). Поділ пам'яті програм і даних при наявності двох незалежних магістралей для звертання до постійного запам'ятовуючого пристрою програм й оперативного запам'ятовуючого пристрою даних істотно спрощує організацію конвеєрної обробки: після вибірки чергової команди можливо одночасне звертання до постійного запам'ятовуючого пристрою за наступною командою й вибірка даних з оперативного запам'ятовуючого пристрою. В ОМК ВЕ51 роздільні магістралі не реалізовані (Л [2], с. 409-410; с. 410-411; Л [4], с. 536-539; с. 539-546).

Тема 6. Мікроконтролер керування електронним пристроєм.

Схема керування електронним пристроєм містить у собі мікропроцесорний або процесорний комплект із заданою програмою обробки інформації, що надходить із електронного пристрою. Для сприйняття або передачі керуючого сигналу на електронний пристрій необхідно сполучити звичайний електронний вимірювальний пристрій з об'єктом керування.

Комп'ютер (звичайно IBM-сумісний, настільний або портативний) як центральний орган будь-якої віртуальної вимірювальної системи виконує насамперед функції інтерфейсу «людина -об'єкт виміру». Екран будь-якого монітора дає набагато більше можливостей для індикації, чим екран осцилографа (будь той навіть запам'ятовувальним), і, зрозуміло, екран монітора значно більше, ніж дисплей мультиметра. Клавіатура й особливо миша зручніше в роботі, чим кнопки, а принтер - навіть найпростіший -надає неоціненні можливості для виводу результатів на папір.

Вимір фізичних параметрів, таких як напруга, струм, температура або тиск, припускає точну оцінку аналогових величин. Комп'ютер же працює винятково з дискретними величинами. Отже, процес перетворення ПК у віртуальний вимірювальний прилад припускає підключення аналого-цифрового перетворювача (АЦП). Комп'ютер може управляти АЦП або через послідовний або паралельний порти, або безпосередньо через шини, якщо аналого-цифровий перетворювач виконаний у вигляді плати розширення або карти PCMCIA.

Інтерфейсний пристрій також може виконувати й інші необхідні функції, наприклад, гальванічну розв'язку джерел сигналів від ланцюгів ПК, узгодження сигналів, формованих деякими типами датчиків, по імпедансі, напрузі, полярності й т.д., а також комутацію декількох вхідних каналів (Л [1], с. 275-276; с. 276-284; с. 284-293; с. 315-320; Л [4], с. 113-114; Л [6], с. 200-203).

Література

1. Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн.3. Мікропроцесори та мікроконтролери / В.І. Бойко, А.М. Гуржий, В.Я. Жуйков та ін. – К.: Вища школа, 2004. – 399с.

2. Зубчук В.И., Сигорский В.П., Шкуро А.Н. Справочник по цифровой схемотехнике. – К.:Тэхника, 1990. – 448с.

3. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. - М.: Мир,1988. – 392с.

4. Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.А. Микропроцессоры та микро-ЭВМ. Справочник. – Л.: Машиностроение, 1987. – 639с.

5. Токхейм Р. Микропроцессоры: Курс и упражнения / Пер. с англ. под ред. В.Н. Грасевича. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 336 с.

6. Электронные промышленные устройства / В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, В.Н. Миронов и др. – М.: Высшая школа,1988. – 303с.

7. Бедрековский М.А., Кручинкин Н.С., Подолян В.А. Микропроцессоры. – М.: Радио и связь, 1981.- 72с.

8. Шевкопляс Б.С. Микропроцессорные структуры. – М: Радио и связь, 1990. - 512с.

9. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб: БХВ-Санкт-Петербург, 2000. – 528 с.

10. Янсен Й. Курс цифровой электроники: в 4-х т. Т.4 Микрокомпьютеры: Пер.с гол. – М.: Мир, 1987. – 406 с.

11. Майоров В.Г., Гаврилов А.И. Практический курс программирования микропроцессорных систем. - М.: Машиностроение. 1989. - 272 с.