Курс лекций - Микропроцессоры


Архитектура микроконтроллеров MCS-48 - часть 2


Блок управления и синхронизации предназначен для выработки синхронизирующих и управляющих сигналов, обеспечивающих координацию совместной работы блоков микроконтроллера во всех режимах работы. В состав блока управления входят:

  • устройство формирования временных интервалов,
  • логика ввода-вывода,
  • регистр команд,
  • дешифратор команд, логика управления ЭВМ.

Устройство формирования временных интервалов предназначено для формирования и выдачи внутренних синхросигналов фаз, тактов и циклов. Количество машинных циклов определяет продолжительность выполнения команд. Генератор построен на внутреннем инверторе и внешнем кварцевом или LC резонаторе. Допустимая частота кварцевого резонатора от 1 до 6 МГц. Схемы задающих генераторов тактовой частоты с использованием внутренней и внешней синхронизации приведены на рисунке 2.

Рисунок 2. Схемы генераторов тактовой частоты.

Нужно отметить, что запуск задающего генератора этого микроконтроллера был затруднённым (жёсткий режим самовозбуждения), поэтому для надёжного запуска задающего генератора следовало использовать либо внешний генератор, либо шунтировать ножки XTAL1 и XTAL2 внешним резистором.

Практически все команды микроконтроллера выполняются за один или два машинных цикла. Обозначим частоту задающего генератора через Fг. Тогда длительность машинного цикла равна 15/Fг или составляет 15 периодов сигнала задающего генератора. Именно с такой частотой выдаётся сигнал стробирования адреса ALE. Логика ввода - вывода предназначена для приема и выдачи сигналов, обеспечивающих обмен информации с внешними устройствами через порты ввода вывода и системную шину микроконтроллера.

Сброс микроконтроллера можно осуществить при помощи конденсатора, подключенного к ножке сброса RESET, как показано на рисунке 3. Минимальное время сброса контроллера 50 мс. В настоящее время для этой цели лучше бы подошла микросхема супервизора питания ADM809. После сброса микроконтроллера обнуляется содержимое счётчика команд PC, указателя стека в составе регистра PSW, выбираются 0 банк регистров и нулевой банк памяти программ.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -