HIGH-SPEED мікроконтролери від DALLAS SEMICONDUCTOR

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

HIGH-SPEED мікроконтролери від DALLAS SEMICONDUCTOR. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

Коментарі до статті

У продажу з'явилося багато нових восьмирозрядних мікроконтролерів (МК). Вони дуже привабливі з погляду ставлення ціни до продуктивності. Проте вартість розробки входить як ціна самого МК, а й вартість коштів налагодження, без яких не обійтися, і програмного забезпечення (якщо розробка починається не з нуля). Цим пояснюється відданість вітчизняних розробників х51-сумісним МК.

МК "High Speed" фірми Dallas Semiconductor повністю програмно та апаратно сумісні з MCS51. Однак можливості їх набагато ширші. Випускаються вони як пам'яті програм, і з такою. Останні можуть бути одноразово (OTP EPROM) або багаторазово програмованими, причому в цьому випадку стирання здійснюється опроміненням ультрафіолетовими променями (UV EPROM). Найбільший інтерес для радіоаматорів представляють МК, що перепрограмуються, тому в статті докладно розглядаються тільки два представники сімейства - DS87C520 і DS87C530.

Основні технічні характеристики МК сімейства "High Speed" наведені у таблиці. Як видно, воно складається з п'яти модифікацій, що відрізняються своїми можливостями. Так, у DS80C320 і DS80C323 внутрішнє ПЗУ відсутнє, у DS83C520 є масочне ПЗУ об'ємом 16 Кбайт, а в DS87C520 і DS87C530 - одноразово програмоване або стирається ультрафіолетовим опроміненням ПЗ. Зовнішнє ОЗУ на кристалі є тільки в трьох останніх модифікаціях, а годинник-календар - тільки в DS87C530.

(Натисніть для збільшення)

ПРОДУКТИВНІСТЬ

Збільшення продуктивності " High Speed " мікроконтролерів обумовлено тим, що їх машинний цикл складається не з 12 машинних тактів, як у 87С51, а всього з чотирьох. Тому при однаковій тактовій частоті найпростіша одноциклова команда виконується МК DS8xC5xx втричі швидше ніж будь-яким представником х51. Так, на максимальній тактовій частоті 33 МГц час її виконання DS87C520 і DS87C530 становить 121 нс, що було доступно для 87С51 лише за частоті 100 МГц. Але не всі інструкції виконуються так само швидко - у середньому швидкодія програм зростає приблизно 2,5 разу. Це тим, що деякі інструкції "High Speed" МК виконують за більшу кількість циклів, ніж 87С51.

ПАМ'ЯТЬ ПРОГРАМ І ДАНИХ

Пам'ять програм, що розташована на кристалі, займає молодші адреси в адресному просторі МК. Передбачено її стандартний трирівневий захист від несанкціонованого доступу. Звертання до зовнішньої пам'яті програм відбувається у разі, коли лічильник команд перевищує максимальне значення адреси внутрішньої пам'яті. Зауважимо, що ця максимальна адреса може програмно керуватися шляхом встановлення трьох бітів у SFR-реєстрі ROMSIZE - розмір пам'яті може бути заданий 0, 1, 2, 4, 8 або 16 Кбайт. У процесі виконання програми можна повністю заборонити роботу від внутрішньої пам'яті програм і перейти працювати від зовнішньої.

На кристалі DS87C520/530 знаходяться стандартні 256 байт ОЗУ, доступ до яких здійснюється аналогічно 87С52, так і додаткова пам'ять об'ємом 1 Кбайт. Доступ до останньої здійснюється за допомогою команди MOVX. Ця пам'ять сприймається як зовнішня, незважаючи на те, що фізично вона знаходиться на кристалі МК. В адресному просторі він розташований від 0000 до 03FF. Звертання до зовнішньої пам'яті за адресами вище 03FF автоматично вибирають пам'ять поза кристалом, якщо є. Доступ до згаданого однокілобайтного масиву ОЗУ можна програмно заборонити - при цьому будь-яке звернення до зовнішньої пам'яті даних виконуватиметься аналогічно тому, як це робиться в МК сімейства MCS-51.

МК DS87C520/530 допускають програмне регулювання часу доступу до зовнішньої пам'яті. Інструкція MOVX мінімально виконується за два машинні цикли, причому при зверненні до зовнішньої пам'яті як на кристалі, так і поза ним. Однак для роботи з "повільними" мікросхем зовнішнього ОЗУ число циклів може збільшуватися аж до дев'яти. При скиданні їх число встановлюється рівним трьом.

ПОКАЗНИКИ ДАНИХ

Стандартний DPTR, що позначається як DPTR0, розташовується за адресами 82H і 83H, що забезпечує сумісність "High Speed" МК з 87С51. Другий покажчик, розташований за адресами 84H та 85H, позначається як DPTR1. Вибір конкретного DPTR здійснюється скиданням/установкою нульового біта в SFR-реєстрі за адресою 86H. Використовуючи два вказівники для адресації "звідки" та "куди", можна ефективно здійснювати блокові пересилання.

УПРАВЛІННЯ СПОЖИВАНОЮ ПОТУЖНІСТЮ

Крім Idle і Power Down, є ще один режим зниженого енергоспоживання, який отримав назву Power Management Mode (PMM). У ньому процесор продовжує свою роботу без будь-яких обмежень, проте споживання знижується за рахунок зменшення тактової частоти. Можливе її зниження у 16 або 256 разів (режими РММ1 та РММ2 відповідно). На тактовій частоті 11059,2 кГц у стандартному режимі "High Speed" МК споживають 15,5, в режимі РММ1 - 4,8, РММ2 - 4 мА (останнє навіть менше, ніж у 87С51/52 в режимі Idle, причому без зупинки процесора). Крім того, в DS87C520/530 допустимо використовувати як тактовий внутрішній генератор, що працює на частоті 2...4 МГц. Однак зазначена частота нестабільна, у зв'язку з чим це рішення не можна застосовувати в пристроях, де потрібні точні вимірювання часових інтервалів.

При зниженні тактової частоти пропорційно змінюється швидкість передачі послідовним каналом. У "High Speed" МК реалізовані технічні рішення, що дозволяють легко усунути цей недолік.

Для зменшення електромагнітного випромінювання від МК у випадках, коли сигнал ALE немає необхідності, формування його можна програмно заборонити.

ПОДІЙНІ ПОРТИ І ТАЙМЕРИ

МК DS87C520 і DS87C530 забезпечені двома послідовними портами, ідентичними наявному в 87С51, причому другий використовує висновки Р1.2 (RXD1) і Р1.3 (TXD1), а також регістри SCON1 (C0H) і SBUF1 (C1H). Обидва порти можуть функціонувати одночасно, але працювати при цьому на різних швидкостях або різних режимах. Для завдання швидкості передачі другий порт може використовувати лише перший таймер/лічильник.

Для забезпечення сумісності таймери в розглянутих МК використовують як тактову частоту, що задає, поділену на 12. Однак можна перейти і на тактову частоту, поділену на 3, що здійснюється установкою відповідного біта в SFRреєстрі CKCON.

Сторожовий таймер скидає МК щоразу, коли відбувається його переповнення. Щоб уникнути цих перескидів, його потрібно періодично обнуляти, що можливо тільки в системі, що нормально працює. Інкрементування сторожового таймера відбувається один раз у період тактової частоти. Установкою відповідних бітів можна задати чотири значення його перерахунку, в результаті чого число тактів до переповнення стане рівним двом 17, 20, 23 або 26-го ступеня. Таймер також виставляє прапор переривання (якщо програмно дозволено) за 512 тактів до перескидання.

СКИД ЩОДО ЗНИЖЕННЯ ЖИВНЬОГО НАПРУГИ, ПЕРИВАННЯ І ГОДИННИКИ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ

Зниження напруги живлення до значення, меншого 4,13 В, призводить до того, що відповідний внутрішній пристрій МК виробляє сигнал скидання, що утримується до повернення напруги до зазначеного рівня. Для цього не потрібно додаткових зовнішніх елементів або змін у програмі. При зменшенні напруги до значення 4,38 може вироблятися сигнал переривання (якщо воно дозволено).

МК DS87C520 і DS87C530 мають шість зовнішніх переривань: два стандартні, аналогічні таким в 87С51, і чотири додаткові. Останні відрізняються від стандартних тим, що спрацьовують тільки по фронту або спаду сигналу, що перериває - для INT2 і INT4 активним є фронт, а для INT3 і INT5 - спад. Обробка переривань від таймерів здійснюється аналогічно 87С52. Кожен таймер має свій прапор роздільної здатності, вектор та пріоритет.

Годинник реального часу (Real Time Clock, RTC), якими оснащений МК DS87C530, дозволяє зберігати поточний час, число, день тижня, місяць, рік. Для цього до МК необхідно підключити відповідним чином кварцовий резонатор із власною частотою 32,768 кГц та літієву батарею живлення. RTC мають можливість формувати сигнал тривоги (ALARM) після досягнення запрограмованого часу, при цьому прапор переривання, якщо воно дозволено, виставляється навіть у режимі мікроспоживання.

Автор: А.Горбачов, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Вуличний телевізор Samsung Terrace 28.05.2020

Samsung продовжує розширювати асортимент своїх телевізорів, освоюючи нові й нові ніші. Нове поповнення в особняку lifestyle-сімействі, куди входять інтер'єрні моделі Serif і Frame, а також лінійка для мілініалів Sero, - модель Samsung Terrace, чия назва прямо вказує на ключову особливість новинки. Як більшість вже здогадалося, вона призначена для використання на вулиці. До речі, це перший вуличний телевізор Samsung.

Корпус Samsung Terrace захищений від попадання пилу та вологи відповідно до вимог ступеня IP55 (захист від пилу та струменів води). Тобто пристрою не страшний сильний дощ і вітер із пилом. Не страшні йому і прямі сонячні промені - яскрава пікова екрана QLED 4K заявлена на рівні рекордних 2 тис. ниток, так що можна особливо не переживати за цей аспект. Для порівняння, у звичайних телевізорів показник рідко перевищує 600 ніт, а для моніторів вважається нормою 250-300 ніт. А ось морозу він боїться – пристрій не розрахований на роботу за негативних температур.

Ще одна особливість Samsung Terrace – підтримка технології HDBaseT. Тобто, аудіо- та відеодані, сигнали від зовнішніх джерел, підключення до мережі інтернет та живлення – все забезпечується одним кабелем, підключеним до окремого блоку з роз'ємами, який передбачається тримати всередині приміщення. Жодних інших роз'ємом у Samsung Terrace немає. Що стосується бездротових можливостей, є Wi-Fi 802.11ac та Bluetooth.

Модель Samsung Terrace буде доступна з екранами трьох різних діагоналей: 55, 65 та 75 дюймів. Ціна 3500, 5000 та 65000 доларів відповідно.

Інші цікаві новини:

▪ Промивання винних пробок

▪ Проект тунелю під Альпами

▪ Одноразова цифрова фотокамера

▪ Простий датчик парникових газів

▪ Робот пилосос

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Любителям подорожувати - поради туристу. Добірка статей

▪ стаття Тмутаракань. Крилатий вислів

▪ стаття Як виник світ, на думку Гомера та орфіків? Детальна відповідь

▪ стаття Чокеровка та трелювання деревини тракторами. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Спрощення індикатора напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Сучасна автомобільно-стаціонарна радіостанція Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт