Проектирование автоматизированной системы управления

2.4.1.3 Краткие описания некоторых узлов ОЭВМ MCS-96

EPA (EVENT PROCESSOR ARRAY) Этот узел пришел на смену HSIO, начиная с кристалла 8XC196KR. EPA имеет более простую архитектуру, чем HSIO, обладая при этом лучшей разрешающей способностью. В HSIO, все входные каналы имеют общую память (7-уровневое FIFO), в которой запоминаются временные отметки, соответствующие событиям на входах. То же к

асается выходных линий HSIO - все они имеют общую память (8 ячеек), в которую процессор записывает команды для всех выходных каналов HSIO. Поэтому за один такт HSIO может обработать только один входной и один выходной канал. В EPA, каждый канал имеет свой собственный буфер, а выдача и прием сигналов производятся одновременно по всем каналам. Поэтому разрешающая способность EPA выше, чем у HSIO, в 4 раза. Кроме того, EPA - более гибкий узел: каждый его канал может служить и входом, и выходом, тогда как HSIO имеет 4 выходных, 2 входных, и 2 двунаправленных линии.

CODE RAM Это дополнительное ОЗУ, в котором можно размещать исполняемый код. Этот код будет выполняться очень быстро, так как Code RAM имеет 16-разрядный интерфейс с нулевым циклом ожидания. Code RAM может принести существенную пользу в задачах, где требуется максимально быстрое выполнение только небольших фрагментов кода, позволяя при этом использовать сравнительно медленное и дешевое 8-битное ПЗУ для хранения остальной части программы. Конечно, эту память можно использовать и для размещения данных или стека.

PTS (PERIPHERAL TRANSACTION SERVER) Этот узел предназначен для аппаратной обработки прерываний. Он содержит набор встроенных алгоритмов, исходные данные для которых должны быть размещены программой пользователя во встроенном ОЗУ кристалла. Алгоритмы PTS охватывают, в основном, пересылки данных. Прерывания, обслуживаемые PTS, отрабатываются быстрее, чем те, которые обслуживаются обычным способом. Однако, программировать PTS непросто, а отлаживать еще сложнее. Поэтому мы не рекомендуем использовать PTS без крайней необходимости. В новейшем кристалле 4-го поколения, 8XС296SA, PTS нет.

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ CHIP SELECT (CHIP SELECT UNIT) Этот узел появился у кристалла 8XC196NP, и имеется у 80C196NU и 8XC296SA. Он позволяет существенно упростить аппаратуру, необходимую для подключения внешней памяти к процессору, и, тем самым, удешевить систему. Он может генерировать до 6-ти сигналов выборки (Chip Select), с независимо устанавливаемыми циклами ожидания и шириной шины. Кроме того, кристаллы, имеющие Chip Select Unit, имеют демультиплексированную шину, что позволяет отказаться от внешних регистров-защелок и использовать медленную и дешевую память, сохранив при этом быстродействие системы.

2.4.1.4 Описание сигналов микроконтроллера 8ХС196KD

ANGND- опорная и логическая земля для А/Ц- преобразователя, используется для чтения порта 0. ANGND должна быть привлечена для А/Ц- преобразователя и порта 0.

Vss- цифровая схемная земля (0 В). Все (3) выводы должны быть соединены.

Buswidth - ширина шины. Если СС. 1=1, этот сигнал выбирает ширину шины во время внешнего доступа. Если Buswidth высокий, то выбирается 16-битная разрядность шины, если низкий - 8 битная. Если СС. 1=0, то сигнал игнорируется, и разрядность шины всегда 8 битый.

NMI- немаскуєме прерывание. Положительный перепад вызовет немаскуєме прерывание через вектор, размещенный в ячейці 203Еh. Сигнал должный содержаться более чем 1 машинный такт, чтобы гарантировать его фиксацию. NMI имеет высший приоритет над всеми прерываниями. Если зафиксированный NMI, декодировщик приоритетов определяет его как запрос с высшим приоритетом (2030-203F), и контроллер прерываний выбирает соответствующий нему вектор. Вектор содержит стартовый адрес соответствующей подпрограммы обработки прерываний.

READY- Вход готовности. Этот сигнал используется для удлинения цикла внешней памяти, которая выработала "состояние ожидания" для согласования с медленной памятью. Если READY высокий, СР продолжает работать в нормальном режиме. Если READY принимает низкий уровень перед фронтом сигнала, который спадает, CLKOUT контроллер памяти вводит циклы ожидания, пока в момент CLKOUT не будет высокого уровня на READY, или до тех пор, пока количество циклов ожиданий не будет равная количеству, запрограммированной в СС. 4 и CCR. 5. READY игнорируется для всей внутренней памяти. READY есть активным во время выборки СС.

RESET- Вход сбрасывания и выход с открытым стоком из кристалла. Фронт сигнала, который спадает, RESET# инициирует процесс сбрасывания. Если RESET# устанавливается впервые, кристалл отворяет транзистор с погрузкой на Vss, соединенный с выводом RESET, на 16 машинных тактов.

EA- выбор режима программирование. Доступ к внешней памяти. Этот сигнал с активным низким уровнем, разрешает доступ к памяти вне кристалла. Если уровень высокий - выбирается внутрикристальний OPTROM. ЕА фиксируется только по нарастающему фронту сигнала RESET. В момент нарастающего фронта сигнала RESET устройство входит в режим программирования PMODE. 0 - PMODE.3

Модуль HSI записывает время внешнего события с разрешением восемь машинных циклов. Он может следить за четверыми независимо зконфігурованими входами и фиксировать значения Таймера 1, если событие состоялось. Может быть четыре типа событий: нарастающий фронт,ниспадающий фронт, нарастаючий фронт и ниспадающий фронт или каждый восьмой нарастающий фронт. HSI модуль может сохранять последние восемь значений Таймера 1.

Модуль HSO может инициировать события за временем, заданному Таймером 1 или Таймером 2. Такими событиями есть: запуск А/Ц преобразователя, сбрасывание Таймера 2, задача четверых программных таймеров и установка или очищение одного или нескольких из шести исходных линий HSO. Устройство HSO бережет ожидаемые события и заданное время в Сам-файле. Этот файл содержит до восьми последних команд. Каждая команда специфицируется временами действия, видом действия, будет ли прерывание, и что таймер (1 или 2) используется при этом.

Порты 3 и 4 - это 8-битные двунаправленные порты введения/вывода с выходами с открытым стоком. Эти выводы образовывают мультиплексовану шину адреса/данные и имеют внутреннюю низькоомную погрузка на Vcc. Порты 3 и 4 могут быть записанные и прочитаны только как слово в яцейці 1FFEh. Во время режима программирование эти порты действуют как PBUS.

Сигнал TXD - выход последовательных данных. В режимах 1, 2, 3 TXD используется для передачи данных последовательного порта. В режиме 0 он используется как выход тактовых импульсов. Удержание TXD в низкому равные во время нарастающего фронта RESET# приводит к выводу устройства в режим ONCE.

Vcc - напряжение питания цифровой части устройства (+5 В)

Vref - опорное напряжение для А/Ц преобразователя, Vref также есть напряжением питания для аналоговой части А/Ц преобразователя и логики, используемой для чтения порта 0. Vref должный быть порта 0

HOLD - запрос шины. Это сигнал с активным низким уровнем, который показывает, что внешнее устройство спрашивает управление шиной.

 Скачать реферат