ВИСОКОСКОРОСТНИ микроконтролери от DALLAS SEMICONDUCTOR
ТАБЛИЦА ЗА ПОРЪЧКИ:
БОНУСИ:
ДОБАВЯНЕ КЪМ ОТМЕТКИ
Дизайн и поддръжка:Александър Кузнецов
Техническа поддръжка: Михаил Булах
Програмиране: Данил Мончукин
Маркетинг: Татяна Анастасиева
Превод: Наталия Кузнецова
произведено в Украйна
| Енциклопедия по радиоелектроника и електротехника | |
ВИСОКОСКОРОСТНИ микроконтролери от DALLAS SEMICONDUCTOR
Много нови осем-битови микроконтролери (MK) се появиха в продажба. Те са много атрактивни по отношение на съотношението цена-качество. Разходите за разработка обаче включват не само цената на самия MK, но и разходите за инструменти за отстраняване на грешки, които са незаменими, и софтуер (ако разработката не започне от нулата). Това обяснява ангажимента на местните разработчици към x51-съвместим MK.
„Високоскоростните“ MCU на Dallas Semiconductor са напълно софтуерно и хардуерно съвместими с MCS51. Възможностите им обаче са много по-широки. Произвеждат се както без програмна памет, така и с нея. Последният може да бъде еднократно (OTP EPROM) или многократно програмируем, като в този случай изтриването се извършва чрез облъчване с ултравиолетови лъчи (UV EPROM). Препрограмируемите MK са от най-голям интерес за радиолюбителите, следователно само два члена на семейството, DS87C520 и DS87C530, са разгледани подробно в статията.
Основните технически характеристики на семейството MK "High Speed" са дадени в таблицата. Както можете да видите, той се състои от пет модификации, които се различават по своите възможности. И така, в DS80C320 и DS80C323 няма вътрешен ROM, в DS83C520 има маскиращ ROM с капацитет 16 KB, а в DS87C520 и DS87C530 - еднократно програмируем или изтриваемултравиолетово облъчване на ROM със същия обем. Външна RAM на чип има само в последните три модификации, а часовник-календар има само в DS87C530.
Повишаването на производителността на "High Speed" микроконтролерите се дължи на факта, че машинният им цикъл не се състои от 12 машинни цикъла, както при 87C51, а само от четири. Следователно, при същата тактова честота, най-простата едноциклова инструкция се изпълнява от DS8xC5xx MC три пъти по-бързо от всеки представител на x51. И така, при максимална тактова честота от 33 MHz, времето за изпълнение на DS87C520 и DS87C530 е 121 ns, което би било достъпно за 87C51 само при честота от 100 MHz. Но не всички инструкции се изпълняват толкова бързо - средно скоростта на програмите се увеличава с около 2,5 пъти. Това е така, защото някои "високоскоростни" инструкции в MCU отнемат повече цикли от 87C51.
ПАМЕТ ЗА ПРОГРАМИ И ДАННИ
MK DS87C520/530 позволява софтуерна настройка на времето за достъп до външна памет. Инструкцията MOVX се изпълнява в минимум два машинни цикъла, освен това при достъп до външна памет както в чипа, така и извън него. Въпреки това, за да работите с "бавни" външни RAM чипове, броят на циклите може да се увеличи до девет. При нулиране техният брой се задава на три.
УПРАВЛЕНИЕ НА КОНСУМАЦИЯТА НА ЕНЕРГИЯ
В допълнение към Idle и Power Down, има друг режим на ниска мощност, наречен Power Management Mode (PMM). В него процесорът продължава да работи без никакви ограничения, но консумацията се намалява чрез намаляване на тактовата честота. Възможно е да се намали 16 или 256 пъти (съответно режими PMM1 и PMM2). При тактова честота от 11059,2 kHz в стандартния режим "Висока скорост", MK консумира 15,5, в режим PMM1 - 4,8,PMM2 - 4 mA, (последното е дори по-малко от това на 87C51 / 52 в режим на празен ход и без спиране на процесора). В допълнение, DS87C520/530 може да се използва като часовников вътрешен осцилатор, работещ на честота от 2,4 MHz. Посочената честота обаче е нестабилна и следователно това решение не може да се използва в устройства, където се изискват точни измервания на времеви интервали.
Намаляването на тактовата честота пропорционално променя скоростта на серийната връзка. В МК "Висока скорост" са внедрени технически решения, които улесняват премахването на този недостатък.
За да се намали електромагнитното излъчване от MK в случаите, когато ALE сигналът не е необходим, генерирането му може да бъде програмно деактивирано.
СЕРИЙНИ ПОРТОВЕ И ТАЙМЕРИ
DS87C520 и DS87C530 имат два идентични серийни порта на 87C51, като вторият използва щифтове P1.2 (RXD1) и P1.3 (TXD1), както и регистри SCON1 (C0H) и SBUF1 (C1H). И двата порта могат да функционират едновременно, но в същото време да работят с различни скорости или в различни режими. Вторият порт може да използва само първия таймер/брояч, за да настрои скоростта на предаване.
За да осигурят съвместимост, таймерите в разглежданите MK използват като часовник за настройка тактовата честота, разделена на 12. Можете обаче също да превключите към тактова честота, разделена на 3, което става чрез задаване на съответния бит в SFR регистъра CKCON.
Таймерът за наблюдение нулира MC всеки път, когато препълни. За да избегнете тези нулирания, той трябва периодично да се нулира, което е възможно само при нормално работеща система. Таймерът за наблюдение се увеличава веднъж на период от часовник. Чрез задаване на подходящите битове, четиристойността на неговото преизчисляване, в резултат на което броят на циклите преди препълването става равен на две на 17-та, 20-та, 23-та или 26-та степен. Таймерът също задава флага за прекъсване (ако е активиран от софтуера) 512 часовника преди нулиране.
НИСКО НУЛИРАНЕ, ПРЕКЪСВАНЕ И ЧАСОВНИК ЗА РЕАЛНО ВРЕМЕ
Намаляването на захранващото напрежение до стойност под 4,13 V кара съответното вътрешно устройство на MK да генерира сигнал за нулиране, който се задържа, докато напрежението се върне до определеното ниво. Това не изисква допълнителни външни елементи или промени в програмата. Когато напрежението падне до 4,38 V, може да се генерира сигнал за прекъсване (ако е активиран).
MK DS87C520 и DS87C530 имат шест външни прекъсвания: две стандартни, подобни на тези в 87C51, и четири допълнителни. Последните се различават от стандартните по това, че работят само по фронта или спада на сигнала за прекъсване - за INT2 и INT4 е активен фронтът, а за INT3 и INT5 спадът. Прекъсванията на таймера се обработват подобно на 87C52. Всеки таймер има свой собствен флаг за активиране, вектор и приоритет.
Часовникът за реално време (RTC), който е оборудван с MK DS87C530, ви позволява да съхранявате текущия час, дата, ден от седмицата, месец, година. За да направите това, е необходимо да свържете кварцов резонатор с естествена честота 32,768 kHz и литиева батерия към MK по подходящ начин. RTC имат способността да генерират аларма (ALARM) при достигане на програмираното време, докато флагът за прекъсване, ако е активиран, се задава дори в режим на микроконсумация.
Автор: А. Горбачов, Москва
Вижте други статиив раздела Микроконтролери.
Препоръчайте за изтегляне в нашия безплатентехническа библиотека: