18 Порты ввода/вывода

Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных.

В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов: однонаправленные порты; двунаправленные порты; порты с альтернативной функцией; порты с программно управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.

Порты выполняют роль устройств временного согласования функционирования МК и объекта управления, которые в общем случае работают асинхронно. Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:режим простого программного ввода/вывода;режим ввода/вывода со стробированием;режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.

19 Сторожевой таймер

Сторожевой таймер используется для предотвращения зависания МК.

Основу сторожевого таймера составляет многоразрядный счетчик. При сбросе МК счетчик обнуляется. После перехода МК в активный режим работы значение счетчика начинает увеличиваться независимо от выполняемой программы. При достижении счетчиком максимального кода генерируется сигнал внутреннего сброса, и МК начинает выполнять рабочую программу сначала.

Для исключения сброса по переполнению сторожевого таймера рабочая программа МК должна периодически сбрасывать счетчик, если исполнение рабочей программы было нарушено, например, вследствие "зависания", то произойдет сброс по переполнению сторожевого таймера, и нормальный ход выполнения рабочей программы будет восстановлен.

Использование сторожевого таймера существенно повышает способность к самовосстановлению системы на основе МК.

20 Резидентная память

РП данных является наиболее гибким адресным пространством, которое позволяет реализовать режимы прямой, регистровой, косвенной и битовой адресации. РПД состоит из таких областей:

1) ОЗУ объемом 128 байтов

2) блок РСФ - содержит 20 однобайтовых регистров

Внутреннее ОЗУ предполагает прямую и косвенную адресацию, а банки рабочих регистров, которые входят в него, - также и регистровую адресацию.

Состоит из:

1. Четыре банка рабочих регистров по восемь байтов в каждом для косвенной адресации любой из 128 ячеек внутреннего ОЗУ.

2. Блок ячеек ОЗУ с побитовой адресацией

3. Блок ячеек ОЗУ без особенностей.

Все три области предполагают прямую и косвенную адресацию байтов

Блок регистров специальных функций (РСФ):

- арифметические

- указательные

- регистры-фиксаторы портов ввода-вывода

- регистры управления системой прерываний

- регистры управления и настройки таймеров-счетчиков

- счетные регистры таймеров

- регистры управления последовательным портом

- регистр управления мощностью.

21 Микроконтроллер msp430. Общие сведения

Первый контроллер с аббревиатурой MSP430 появился в 1999 году. При разработке контроллера инженеры «TI» постарались создать контроллер с базисом, наследующим легендарную архитектуру процессора 70-х—80-х годов PDP-11, и им это удалось. В результате появился RISC-контроллер с системой команд, близкой к PDP-11.

Ядро MSP430 16-битное; систему команд постарались сделать максимальноортогональной с разнообразными способами адресации. Ортогональность системы команд означает, что в качестве операндов в любой команде можно использовать не только регистры общего назначения, но и ячейки основного ОЗУ и константы. В момент рождения семейства основной упор был сделан на снижение энергопотребления. Однако с тех пор экономия энергии стала идеей-фикс электронной техники и MSP430 активно теснят на этом пьедестале другие производители со своими архитектурами.

Ключевым отличием и «визитной карточкой» семейства MSP430 является возможность тактировать любой модуль периферии асинхронно от ядра. В подавляющем большинстве однокристальных микроконтроллеров периферия синхронна с ядром (за исключением таймера часов реального времени). Такая особенность позволяет гибко управлять скоростью (а значит и потреблением) каждого модуля.