Астапов В.Н. Лекции по ТСА

Подождите немного. Документ загружается.

В ЭТОМ КЛАССЕ ПТК ВЫДЕЛЯЮТ ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИЙ ТИП СЕТЕВОГО КОМПЛЕКСА

КОНТРОЛЛЕРОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ, РАСПРЕДЕЛЕННЫХ НА

БОЛЬШОЙ ОБЛАСТИ ПРОСТРАНСТВА.

ПРОМЫШЛЕННАЯ СЕТЬ С ХАРАКТЕРНОЙ СТРУКТУРОЙ И ОСОБЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ

СВЯЗИ (РАДИОКАНАЛЫ, ВЫДЕЛЕННЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ ЛИНИИ, ОПТОВОЛОКОННЫЕ КАБЕЛИ)

ПОЗВОЛЯЮТ ИНТЕГРИРОВАТЬ УЗЛЫ ОБЪЕКТА, ОТСТОЯЩИЕ ДРУГ ОТ ДРУГА НА МНОГИЕ ДЕСЯТКИ

КИЛОМЕТРОВ, В ЕДИНУЮ СИСТЕМУ АВТОМАТИЗАЦИИ.

РАССМАТРИВАЕМЫЙ КЛАСС СЕТЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ КОНТРОЛЛЕРОВ ИМЕЕТ ВЕРХНИЕ

ОГРАНИЧЕНИЯ КАК ПО СЛОЖНОСТИ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ФУНКЦИЙ (ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЯ, УЧЕТА,

РЕГУЛИРОВАНИЯ И БЛОКИРОВКИ), ТАК И ПО ОБЪЕМУ АВТОМАТИЗИРУЕМОГО ОБЪЕКТА (В

ПРЕДЕЛАХ ТЫСЯЧ ИЗМЕРЯЕМЫХ И КОНТРОЛИРУЕМЫХ ВЕЛИЧИН).

ЧАЩЕ ВСЕГО СЕТЕВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПРИМЕНЯЮТСЯ НА УРОВНЕ ЦЕХОВ МАШИ-

НОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ, АГРЕГАТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И

ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ, А ТАКЖЕ ЦЕХОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СЕТЕВЫЕ КОМПЛЕКСЫ КОНТРОЛЛЕРОВ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ГАЗО- И НЕФТЕПРОВОДАМИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СЕТЯМИ, ТРАНСПОРТНЫМИ СИСТЕМАМИ.

4. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ МАЛОМАСШТАБНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (DCS, SMOLLER SCALE).

ЭТОТ КЛАСС МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ПТК ПРЕВОСХОДИТ БОЛЬШИНСТВО СЕТЕВЫХ

КОМПЛЕКСОВ КОНТРОЛЛЕРОВ ПО МОЩНОСТИ И СЛОЖНОСТИ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ФУНКЦИЙ. В

ЦЕЛОМ, ЭТОТ КЛАСС ЕЩЕ ИМЕЕТ РЯД ОГРАНИЧЕНИЙ ПО ОБЪЕМУ АВТОМАТИЗИРУЕМОГО

ПРОИЗВОДСТВА (ПОРЯДКА ДЕСЯТКА ТЫСЯЧ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ) И НАБОРУ

РЕАЛИЗУЕМЫХ ФУНКЦИЙ. ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ОТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО КЛАССА

ЗАКЛЮЧАЮТСЯ В НЕСКОЛЬКО БОЛЬШЕМ РАЗНООБРАЗИИ МОДИФИКАЦИЙ КОНТРОЛЛЕРОВ,

БЛОКОВ ВВОДА/ВЫВОДА, БОЛЬШЕЙ МОЩНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРОВ, БОЛЕЕ

РАЗВИТОЙ И ГИБКОЙ СЕТЕВОЙ СТРУКТУРЕ. КАК ПРАВИЛО, ПТК ЭТОГО КЛАСС ИМЕЕТ РАЗВИТУЮ

МНОГОУРОВНЕВУЮ СЕТЕВУЮ СТРУКТУРУ. ТАК НИЖНИЙ УРОВЕНЬ МОЖЕТ ВЫПОЛНЯТЬ СВЯЗЬ

КОНТРОЛЛЕРОВ И РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ КОМПАКТНО РАСПОЛОЖЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

УЗЛА, А ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ ПОДДЕРЖИВАТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕСКОЛЬКИХ УЗЛОВ ДРУГ С

ДРУГОМ И С РАБОЧЕЙ СТАНЦИЕЙ ДИСПЕТЧЕРА ВСЕГО АВТОМАТИЗИРУЕМОГО УЧАСТКА

ПРОИЗВОДСТВА. НА ВЕРХНЕМ УРОВНЕ (УРОВНЕ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ ОПЕРАТОРОВ) ЭТИ

КОМПЛЕКСЫ, ПО БОЛЬШЕЙ ЧАСТИ, ИМЕЮТ ДОСТАТОЧНО РАЗВИТУЮ ИНФОРМАЦИОННУЮ СЕТЬ.

В НЕКОТОРЫХ СЛУЧАЯХ РАСШИРЕНИЕ СЕТЕВОЙ СТРУКТУРЫ ИДЕТ В НАПРАВЛЕНИИ

ПРИМЕНЕНИЯ СТАНДАРТНЫХ ЦИФРОВЫХ ПОЛЕВЫХ СЕТЕЙ, СОЕДИНЯЮЩИХ ОТДЕЛЬНЫЕ

КОНТРОЛЛЕРЫ С УДАЛЕННЫМИ ОТ НИХ БЛОКАМИ ВВОДА/ВЫВОДА И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМИ

ПРИБОРАМИ. ПОДОБНАЯ ПРОСТАЯ И ДЕШЕВАЯ СЕТЬ СОЕДИНЯЕТ ПО ОДНОЙ ВИТОЙ ПАРЕ

ПРОВОДОВ КОНТРОЛЛЕР С МНОЖЕСТВОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ПОЛЕВЫХ ПРИБОРОВ, ЧТО

РЕЗКО СОКРАЩАЕТ ДЛИНУ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА ПРЕДПРИЯТИИ И УМЕНЬШАЕТ ВЛИЯНИЕ

ВОЗМОЖНЫХ ПОМЕХ, ПОСКОЛЬКУ ИСКЛЮЧАЕТСЯ ПЕРЕДАЧА НИЗКОВОЛЬТНОЙ АНАЛОГОВОЙ

ИНФОРМАЦИИ НА ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ.

МОЩНОСТЬ КОНТРОЛЛЕРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЭТОМ КЛАССЕ СРЕДСТВ, ПОЗВОЛЯЕТ В

ДОПОЛНЕНИЕ К ТИПОВЫМ ФУНКЦИЯМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛИ-ЗОВЫВАТЬ БОЛЕЕ

СЛОЖНЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ (НАПРИМЕР, САМОНАСТРОЙКУ АЛГОРИТМОВ

РЕГУЛИРОВАНИЯ, АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ).

МАЛОМАСШТАБНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ

АВТОМАТИЗАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ СРЕДНИХ И КРУПНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

ПРЕДПРИЯТИЙ НЕПРЕРЫВНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, А ТАКЖЕ ЦЕХОВ И УЧАСТКОВ

ДИСКРЕТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ И ЦЕХОВ ЗАВОДОВ ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ.

5. ПОЛНОМАСШТАБНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (DCS, FULL SCALE).

ЭТО НАИБОЛЕЕ МОЩНЫЙ ПО ВОЗМОЖНОСТЯМ И ОХВАТУ ПРОИЗВОДСТВА КЛАСС

КОНТРОЛЛЕРНЫХ СРЕДСТВ, ПРАКТИЧЕСКИ НЕ ИМЕЮЩИЙ ГРАНИЦ НИ ПО ВЫПОЛНЯЕМЫМ НА

ПРОИЗВОДСТВЕ ФУНКЦИЯМ, НИ ПО ОБЪЕМУ АВТОМАТИЗИРУЕМОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

ОБЪЕКТА. ОДНА ТАКАЯ СИСТЕМА МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦЕЛОГО КРУПНОМАСШТАБНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

Лекция 8

Применение методов теории автоматов в

микропроцессорных системах.

В комбинационных устройствах все логические операции проводятся

одновременно. В них отсутствует необходимость в применении элементов

памяти. Между тем для автоматизации наиболее сложных и трудоемких

процессов, требуются автоматы, представляющие собой объекты, имеющие

конечное число внутренних состояний с

(k=1,…,q), конечное число входных

сигналов x

(i=1,…,n) и конечное число выходных сигналов U

(j=1,…,p), т.е

последовательностные цифровые устройства.

Базовые микропроцессорные системы состоят из конечного числа

элементов и имеют конечную память. Моделью элементов МП-систем могут

быть логические элементы, и тогда МП-системы, в принципе, описываются как

автоматы.

Поэтому в качестве модели МП-системы выберем перестраиваемый

автомат. Так как программы существующих МП-систем есть не что иное, как

последовательность из 0 и 1, то речь идет о перестраиваемых автоматах с

простой настройкой. В зависимости от используемой микропроцессорной

системы эта модель может детализироваться и уточняться.

Модель МП-системы строится следующим образом. Процессор и часть

блока памяти содержащая интерпретирующую программу, моделируются

перестраиваемым синхронным автоматом с памятью и с фиксированными

входами настройки. Выходы этого автомата являются выходом системы.

Настроечная информация для него поступает из УЛМ (универсальный

логический модуль), моделирующего часть блока памяти, содержащую

информацию для интерпретирующей программы. Настройка УЛМ определяется

до начала работы системы и в процессе работы не меняется. Автомат с памятью

может только считывать информацию со своих информационных входов и

последовательно, словами по 8 бит, считывать настроечную информацию из

УЛМ. Порядок считывания слов жестко не фиксируется. Естественно, что

введенная модель не описывает всех аспектов работы микропроцессорной

системы. Существенным для нас является здесь то, что если некоторое

автоматное отображение может быть реализовано в перестраиваемых автоматах

с простой настройкой А

, А

,…, А

, то для программной реализации его могут

быть написаны интерпретирующие программы П

, П

, …, П

, объем исходных

данных L

которых пропорционален числу настроечных входов автоматов А

, …,

, т.е.

= cK

где i=1, …, р, К – число настроечных входов автомата А

Как мы уже отметили выше, что микроЭВМ может быть описана как

перестраиваемый автомат с простой настройкой, т.е. с настройкой сигналами-

константами 1 и 0. Значения сигналов настройки записываются в память в виде

массива исходных данных, и интерпретирующая программа, обрабатывая

сигналы настройки, вычисляет значение сигналов на выходе автомата или

значения реализуемой булевой функции.

Память обеспечивается специальными устройствами, обладающими

способностью хранить информацию, представленную в бинарной форме

(1 и 0). Выходной сигнал y(t) в таких устройствах определяется не только

заданной комбинацией входных воздействий x(t), но и фактическим состоянием

C(t), которым обладало запоминающее устройство к моменту (такту)

формирования сигнала x(t). В аналитической форме указанную функциональную

связь между данным C(t+1) и предшествующим C(t) состояниями устройства

представляют в виде функции перехода f

т.е.

C(t+1) = f

[C(t),x(t)].

Состояние C(t+1) =0 или C(t+1)= 1 может сохраняться сколь угодно долго

и не зависит от новых значений .

Для создания устройства памяти служит бистабильный триггер, который

способен обеспечивать передачу, хранение и стирание информации,

представленной в бинарной форме.

Однокристальные микро-ЭВМ семейства 8051

(отечественный аналог КМ1816ВЕ51)

Микросхемы КМ1816ВЕ51 являются аналогами микро-ЭВМ 8051, однако

при работе с ними необходимо использовать внешнее ПЗУ. Аналогичным

образом используется микросхема ВЕ31. Обе эти микросхемы есть как в серии

1816, так и в серии 1830. Микро-ЭВМ серии 1816 выполнены по n-МОП

технологии, 1830 – по k-МОП. УФ-ПЗУ снабжена микросхема 1816ВЕ751 –

аналог 8751.

Поэтому дальше будем говорить, что они относятся к семейству 8051,

указывая на различия между членами семейства в тех случаях, когда это будет

необходимо.

Все микро-ЭВМ семейства 8051 имеют следующие аппаратные

особенности:

 наличие 128 байт внутреннего ОЗУ;

 наличие 4-х двунаправленных побитно настраиваемых 8-разрядных

портов ввода/вывода;

 наличие двух 16-разрядных таймеров-счетчиков;

 встроенный тактовый генератор;

 адресация 64К памяти программ и 64К памяти данных;

 две линии запросов на прерывание от внешних устройств;

 интерфейс для последовательного обмена информацией с другими

микро-ЭВМ или персональными компьютерами;

 микро-ЭВМ 8751 снабжена УФ-ПЗУ объемом 4К.

Наиболее заметным событием в конце 90-х годов на рынке

микроконтроллеров, совместимых с MCS-51 является успешное его завоевание

фирмой Atmel. Главное отличие микроконтроллеров фирмы Atmel это замена

ПЗУ, стираемое УФ-лучами, что требовало дорогостоящего совмещения

различных микроэлектронных технологий и не дешевого корпуса с прозрачным

для ультрафиолета стеклом из кварца, электрически перепрограммируемым ПЗУ.

Технологические достижения фирмы позволили формировать и контроллер и

ПЗУ в одном цикле. При этом количество циклов программирования заметно

выше, чем у УФ-стираемых контроллеров.

Семейство х51-совместимых контроллеров от Atmel насчитывает

несколько десятков моделей, это серии АТ89С51 и т.д.

Дальнейшее развитие микроконтроллеры фирмы Atmel получили в

семействе AVR-контроллеров.

Микроконтроллер семейства AVR фирмы Atmel представляет собой

восьмиразрядную однокристальную микро-ЭВМ с упрощенной (сокращенной)

системой команд – RISC (Restricted (Reduced) Insruction Set Cjvputer).

Большинство команд, входящих в систему команд, выбираются из памяти

за один такт и выполняются за один такт работы микроконтроллера. При

выполнении последовательности таких команд выборка из памяти очередной

команды совмещается во времени с исполнением ранее выбранной команды.

При этом число команд, выполняемых за 1с, совпадает с тактовой частотой

работы микроконтроллера.

В состав семейства AVR входят микроконтроллеры трех серий – АТ90,

ATtiny и ATmega. В каждую серию входят микроконтроллеры нескольких типов.

Микроконтроллеры серии АТ90 по своим структурным характеристикам (объем

памяти, состав периферийных устройств) близки к микроконтроллерам семейств

АТ89 фирмы Atmel и MCS-51 фирмы Intel. По своим вычислительным

возможностям они занимают среднее положение между микроконтроллерами

серий ATtiny и ATmega. Микроконтроллеры серии ATtiny имеют наименьшие, а

микроконтроллеры серии ATmega – наибольшие вычислительные

возможности в семействе AVR.

Лекция 9, 10

Структура микроконтроллера семейства AVR.

Обобщенная структурная схема.

Микроконтроллеры семейства AVR имеют единую базовую структуру.

Обобщенная структурная схема МК приведена на рис. 1.

В состав микроконтроллера входят:

* генератор тактового сигнала (GCK);

* процессор (CPU);

* постоянное запоминающее устройство для хранения программы,

выполненное по технологии Flash, (FlashROM);

* оперативное запоминающее устройство статического типа для хранения

данных (SRAM);

* постоянное запоминающее устройство для хранения данных,

выполненное по технологии EEPROM, (EEPROM);

* набор периферийных устройств для ввода и вывода данных и

управляющих сигналов и выполнения других функций.

К микроконтроллерам типа 8515 и m103 может быть подключено внешнее

запоминающее устройство для хранения данных (ERAM). Команды программы

хранятся только во внутреннем запоминающем устройстве FkashROM.

Выводы VCC и GND предназначены для подключения источника

напряжения питания микроконтроллера. Уровень напряжения всех сигналов в

микроконтроллере отсчитывается относительно уровня на шине GND.

В состав процессора (CPU) входят:

* счетчик команд (PC);

* арифметико-логическое устройство (ALU);

*блок регистров общего назначения (GPR, General Purpose Registers) и

другие элементы, не показанные на схеме рис.7.1.

GCK

МК

РС

ALU

GPRFlashROM

EEROM

SRAM

Периферийные устройства

CPU

VCC GND

SRAM

Рис. 1. Структурная схема МК AVR -Atmel

Кроме регистров общего назначения в микроконтроллере имеются

регистры специальных функций, которые в семействе AVR называются

регистрами ввода-вывода (I/O Registers, IOR). С участием этих регистров

осуществляются:

 управление работой микроконтроллера и отдельных его устройств;

 определение состояния микроконтроллера и отдельных его устройств;

 ввод данных в микроконтроллер и отдельные его устройства и вывод

данных;

 и выполняются другие функции.

Для нумерации регистров ввода-вывода используются номера от 0 до 63 ($00

до $3F, где $ - указатель шестнадцатеричного кода). Каждому регистру

присвоено имя, связанное с выполняемой этим регистром функцией. МК разных

типов имеют разный состав регистров ввода-вывода, при этом регистры с

одинаковыми номерами могут иметь разные имена.

Генератор тактового сигнала.

МК семейства AVR являются устройствами синхронного типа. Действия,

выполняемые в микроконтроллере, привязаны к импульсам тактового сигнала.

МК имеют полностью статическую структуру и могут работать при тактовой

частоте от ) Гц.

В качестве генератора тактового сигнала (GCK) используются:

* внутренний генератор с внешним кварцевым или керамическим

резонатором (XTAL);

* внутренний RC-генератор (IRC);

* внутренний генератор с внешней RC-цепочкой (TRC);

*внешний генератор (EXT).

У микроконтроллеров, имеющих внутренний генератор с внешним

резонатором (XTAL), резонатор подключается к выводам XTAL1 и XTAL2,

которые через конденсаторы емкости 20 – 30 пФ соединяются с шиной GND.

Процессор.

Процессор (CPU) формирует адрес очередной команды, выбирает команду

из памяти и организует ее выполнение. Код команды имеет формат «слово» (16

бит) или «два слова».

В состав процессора также входят:

* регистр состояния микроконтроллера SREG;

* регистр указатель стека SP или SPL и SPH и другие элементы.

В счетчике команд адрес очередной команды формируется путем

добавления 1 к числу, код которого хранится в счетчике команд. При пуске и

перезапуске микроконтроллера в счетчик команд заносится код числа 0 и первая

команда выбирается из FlashROM по адресу 0.

В ALU выполняются арифметические и логические операции. Операнды

поступают из регистров общего назначения (GPR). При выполнении

одноместных операций результат записывается в регистр, из которого поступил

операнд. При выполнении двухместных операций результат записывается в

регистр, из которого поступил первый операнд.

Блок регистров общего назначения GPR) содержит 32 восьмиразрядных

регистра, которым присвоены имена R0, R1, …, R31. В некоторых операциях в

ALU могут участвовать лишь регистры со старшими номерами (от R16 до R31).

Регистры с именами от R24 до R31 могут образовывать пары, используемые для

хранения слов, при этом регистр с четным номером хранит младший байт, а

регистр с нечетным номером – старший байт.

Паре регистров R26, R27 присвоено имя X, паре регистров R28, R29 – имя

Y, паре регистров R30, R31 – имя Z. Эти пары регистров используются для

хранения адресов при обращениях к памяти с косвенной адресацией.

Регистр состояния микроконтроллера SREG (№$3F) содержит восемь

разрядов (SREG.7, SREG.6, …, SREG.0).

Разряд SREG.7 (I) используется для разрешения/запрещения прерываний.

При I=0 все прерывания запрещены. При I=1 все прерывания разрешены.

Разряд SREG.6 (T) используется для хранения бита при выполнении операций

с битами. Остальные разряды регистра SREG используются для хранения

признаков результатов арифметических и логических операций, выполняемых в

ALU.

Регистр-указатель стека SP (№$3D) хранит и формирует адрес при

обращении к стеку типа LIFO.

Запоминающее устройство FlashROM

Постоянное ЗУ FlashROM предназначено для хранения кодов команд

программы и констант. Ячейка памяти содержит 16 разрядов. В ней могут

храниться код команды формата «слово» , половина кода команды формата «два

слова» или коды двух констант. Емкость FlashROM для 8515 - 8 Кбайт.

При чтении кодов команд адрес в FlashROM поступает из счетчика команд.

При чтении констант адрес поступает из пары Z регистров общего назначения.

Запись кодов в FlashROM выполняется в процессе программирования

побайтно.

Запоминающее устройство SRAM

Оперативное ЗУ статического типа SRAM предназначено для хранения

данных получаемых в процессе работы микроконтроллера. При выключении

напряжения питания данные в SRAM теряются.

Ячейка памяти содержит 8 разрядов. Емкость SRAM (в числе байтов) у

микроконтроллеров разных типов различна, для 8515 – 512 байт.

Адрес байта при обращении к SRAM может быть указан в коде команды с

обращением к SRAM (прямая адресация) или выполняться с использованием

адреса, хранящегося в регистре-указателе стека.

Байт для записи в SRAM поступает из регистра общего назначения. Байт

считанный из SRAM, поступает в регистр общего назначения.

В адресное пространство SRAM кроме адресов, по которым выполняется

обращение к ячейкам памяти SRAM, включены 32 адреса для обращения к

регистрам общего назначения (адреса от $00 до $1F) и 64 адреса для обращения

к регистрам ввода-вывода (адреса от $20 до $5F) .

Первой ячейке в SRAM соответствует адрес $60. Адрес для обращения к

регистру общего назначения по команде обращения к SRAM совпадает с

номером регистра (0 – 31 = $00 - $1F). Адрес для обращения к регистру ввода-

вывода по команде обращения к SRAM равен его номеру, увеличенному на

число 32 ($).

На рис. 2. показано распределение адресов в адресном пространстве SRAM

между регистрами общего назначения (GPR), регистрами ввода-вывода (IOR),

ячейками памяти в SRAM и ячейками памяти в ERAM у МК типа 8515.

Запись в стек выполняется в порядке убывания адресов. В качестве

исходного адреса для обращений к стеку, который заносится в регистр-указатель

стека в начале программы, целесообразно использовать старший адрес SRAM,

для 8515 таким адресом является адрес $025F.

$0000

$001F

$0020

$005F

$0060

$025F

$0260

$FFFF

GPR

R31

IOR0 ($00)

IOR

IOR63 ($3F)

SRAM

ERAM

Рис..2.

Запоминающее устройство EEPROM

Постоянное запоминающее устройство EEPROM предназначено для

хранения данных, записанных при программировании микроконтроллера и

получаемых в процессе выполнения программы. При выключении напряжения

питания данные сохраняются. Ячейка памяти содержит 8 разрядов. Емкость

EEPROM (в числе байтов) у микроконтроллера АТ90S8515 - 512 байт.

EEPROMимеет обособленное адресное пространство. При обращении к

EEPROM адрес записывается в регистр адреса EAR (№ $1E и $1F). Байт,

предназначенный для записи, заносится в регистр данных EEDR (№ $1D). Байт,

получаемый при чтении, поступает в этот же регистр. Для управления

процедурами записи и чтения используется регистр управления EECR

(№ $1C).

Для записи байта в EEPROM необходимо :

1) записать адрес в регистр адреса;

2) записать байт в регистр данных;

3) установить в единичное состояние разряд EEMWE регистра EECR.

4) При EEMWE =1 установить в единичное состояние разряд EEWE регистра

EECR.

При завершении записи разряд EEWE регистра EECR аппаратно

сбрасывается в нулевое состояние.

Для чтения байта из EEPROM необходимо:

1) записать адрес в регистр адреса;

2) установить в единичное состояние разряд EERE регистра EECR.

Считанный байт поступает в регистр данных. Разряд EERE регистра EECR

аппаратно сбрасывается в нулевое состояние.

Внешнее запоминающее устройство ERAM

Внешнее запоминающее устройство предназначено для хранения

байтов данных. Оно может быть подключено к микроконтроллеру 8515.

Схема подключения ERAM к микроконтроллеру на рис. 7.3.