Мікроконтролери RISC архітектури (стр. 3 из 3)

Більшість модулів АЦП мають тільки режим програмного запуску: установка одного з бітів регістра режиму запускає черговий вимір. Найбільш універсальні модулі АЦП мають також режим автоматичного запуску, при якому після завершення одного циклу перетворення негайно починається наступний. Однак дані виміри кожного циклу повинні бути лічені програмним способом.

Цифро-аналогові перетворювачі в складі МК є великою рідкістю. Функція ЦАП реалізується засобами модуля програмованого таймера в режимі ШІМ. На одному з виводів МК формується високочастотна імпульсна послідовність з регульованою тривалістю імпульсу. Отриманий сигнал згладжується фільтром нижніх частот на операційному підсилювачі.

Розширення адресованої пам’яті МК.

Характеристики інтерфейсу зовнішньої пам’яті дозволяє використовувати його не тільки для підключення до зовнішнього статичного ОЗП або флеш-пам’яті, але і в якості інтерфейсу з зовнішніми периферійними пристроями, наприклад, ЖК- дисплеї, АЦП і ЦАП. Після дозволу зовнішньої пам’яті (XMEM) стає доступним адресний простір за межами внутрішнього статичного ОЗП через визначені для цієї функції виводи. Інтерфейс складається з:

AD7:0: Мультиплексована молодша шина адреси/шина даних.

A15:8: Старша шина адреси.

ALE: Строб адреси зовнішньої пам’яті.

RD: Строб читання із зовнішньої пам’яті.

WR: Строб запису у зовнішню пам’ять.

Інтерфейс XMEM автоматично визначає до якої пам’яті зовнішньої або внутрішньої здійснюється доступ. Під час доступу до зовнішньої пам’яті інтерфейс XMEM буде формувати сигнали шин адреси, даних і керування на лініях порта у відповідності з рис. 5. При переході ALE з 1 в 0 на лініях AD7:0 будуть присутні дійсні адресні сигнали. ALE знаходиться на низькому рівні під час передавання даних. Після дозволу роботи інтерфейсу доступ до внутрішньої пам’яті буде ініціювати зміни на шинах даних і адреси, а також строба ALE, при цьому, строби RD и WR залишаться незмінними. Рис. 5 ілюструє як підключити зовнішнє статичне ОЗП до AVR- мікроконтролеру за допомогою 8-розр. регістра, який передає дані напряму при високому рівні на вході G.

Рис. 5. Підключення зовнішнього статичного ОЗП до AVR-МК.

Поряд зі створенням складних і високоінтегрованих схем, також удосконалюються мікросхеми, випуск яких був освоєний давно, наприклад, однокристальні ЕОМ сімейства MCS-51. Ці мікросхеми добре зарекомендували себе в недорогих і порівняно нескладних пристроях. Основними напрямками модернізації даних МК є:

· збільшення внутрішньої пам'яті програм до 32 Кбайт, причому вона може бути масочною, одноразово програмованою або з ультрафіолетовим стиранням;

· зниження споживаної потужності шляхом застосування КМОП-технології і спеціальних режимів зниженого енергоспоживання;

· збільшення тактової частоти до 20 Мгц;

· модифікація режимів роботи лічильників-таймерів і послідовного порту;

· розміщення на кристалі додаткового устаткування.

ВИСНОВОК

У процесорах з RISC-архітектурою набір команд, що виконуються, скорочений до мінімуму. Для реалізації більш складних операцій приходиться комбінувати команди.

RISC МК мають наступні характерні риси:

1. Всі команди мають формат фіксованої довжини.

2. Вибірка команди з пам'яті і її виконання здійснюється за один цикл синхронізації.

3. Система команд дає можливість рівноправного використання всіх регістрів ЦП.

МК AT90S 2313 – малопотужний 8-розрядний КМОП МК, заснований на розширеній AVR RISC-архітектурі.З метою досягнення максимальної продуктивності і паралельності виконання операцій в AVR-МК використовується Гарвардська архітектура з роздільними пам'яттю і шинами програм і даних. Команди в пам'яті програм виконуються з однорівневою конвеєризацією. У процесі виконання однієї інструкції наступна попередньо зчитується з пам'яті програм. Дана концепція дозволяє виконувати одну інструкцію за один машинний цикл.