Жүйелік жад

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Казахский национальный университет — Википедия

МОӨЖ

Тақырыбы: Микроконтроллерді программалық қамтамасыз ету.

Орындаған:Қоңыратбай Е. Е., электроэнергетика - 1 курс

Тексерген: Жукешов А. М.

Алматы, 2022 ж.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Микроконтроллерді программалық қамтамасыз ету.

ҚОРЫТЫНДЫ

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Қысқаша айтқанда, микроконтроллер-бұл "чиптегі жүйенің" классикалық мысалы, оның құрамына процессор ядросы да, көмекші және перифериялық құрылғылар жиынтығы да кіреді, бұл микроконтроллерге көптеген жағдайларда өзін-өзі қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

PIC атауы келесідей: Peripheral - Interface Controller (перифериялық интерфейс контроллері) . Бұл бағдарламаны жазуға (енгізуге) болатын шағын өлшемді интегралды электрондық құрылғы. Бұл бағдарлама автоматты түрде жұмыс істейді, "нөл" немесе "Бірлік" сигналдарын ("төмен" немесе "жоғары" кернеу деңгейлері, шамамен 0, 1 немесе 4, 9 вольт) микроконтроллердің түйреуіштеріне (порттың деректер регистрі) шығарады. Әдетте екілік кодта ұсынылған бұл сигналдар қарапайым электронды сағаттардан бастап робототехникаға дейінгі автоматика құрылғыларының әртүрлі түрлерін басқарады. бағдарламалар сияқты дискретті (жеке) электрондық схемаларда жүзеге асырылуы мүмкін, бірақ өлшемдері де артады (бірнеше реттен он мың есеге дейін) . Дегенмен, интегралды және кішігірім микроконтроллер үшін бағдарлама әзірленетін компьютер қажет; бағдарламашы-жеке құрылғы (бағдарламаны микроконтроллерге енгізеді) .

Микроконтроллерді программалық қамтамасыз ету.

Кез-келген компьютерде немесе смартфонда тұрғанға ұқсас типтік микропроцессорда микропроцессор онсыз жұмыс істей алмайтындығына қарамастан, көмекші модульдерге жатқызуға болатын барлық дерлік Модульдер (қуат, сағат, тіпті негізгі перифериялық құрылғылар) чиптің өзінен тыс болады.

Микроконтроллерде, керісінше, оның жұмысы үшін қажетті ішкі жүйелер ғана емес, сонымен қатар әртүрлі практикалық тапсырмаларда қажет болуы мүмкін перифериялық құрылғылардың массасы ядросы бар бір кристалда жүзеге асырылады. Сонымен қатар, көптеген микроконтроллер өндірушілер бір-бірімен ядро өнімділігі немесе жад көлемі бойынша емес, перифериялық құрылғылардың көптігі мен функциялары бойынша бәсекелеседі.

1-сурет. Микроконтроллер vs Микропроцесор.

Микроконтроллерлер ұзақ уақыт бойы микропроцессорлармен қатар дамып келеді-Intel 8051 архитектурасы 1980 жылы Өнеркәсіптік өнімдерде әлі де бар. Кейбір сәттерде олардың даму сызықтары микропроцессорлармен қиылыса бастайды - мысалы, микроконтроллерлердің ескі модельдерінде сыртқы жедел жадқа арналған интерфейстер бар, ал микропроцессор өндірушілері кристалға көбірек Перифериялық құрылғыларды біріктіреді ("персоналдардың" таңында тіпті кэш жады да сыртқы микросхемалармен терілгенін есте сақтаңыз) -бірақ кез - келген жағдайда олар екі болып қалады дамудың айтарлықтай ерекшеленетін салалары.

Шын мәнінде, микроконтроллерлерді құрудың мақсаты біршама аз есептеу қуатын қажет ететін әртүрлі құрылғылардың құнын төмендету және миниатюралау мүмкіндігі болды: бір чипті пайдалану, оның жұмысы үшін қуат беру жеткілікті, 4-5 жеке чиптер жиынтығымен салыстырғанда ПХД әзірлеу мен өндіруді айтарлықтай жеңілдетеді.

Әрине, микроконтроллердің өз шектеулері бар-үлкен компьютерде үлкен тақтаның жартысын алатын бір кристалға орау техникалық мүмкін емес.

Жұмыс жиілігі сирек 200 МГц-тен асады және көбінесе ондаған мегагерц аймағында болады.

Жедел жадтың көлемі мегабайт ішінде, ал көбінесе ондаған килобайт аймағында болады.

Бағдарламалардың жад көлемі-мегабайт шегінде, ал көбінесе-ондаған-жүздеген килобайт шамасында.

Курс аясында біз 32 КБ жедел жады, 256 КБ ROM және 32 МГц максималды Жұмыс жиілігі бар STM32L151CC жұмыс жасаймыз (Nucleo-L152RE тақталарында сәл ауыр чиптер бар - 80 КБ жедел жады және 512 КБ ROM) .

Жады

Жалпы жағдайда микроконтроллердің ішінде жадтың төрт түрі болуы мүмкін:

Тұрақты жад (флэш-жад) жеке бағдарламаларды және кейде микроконтроллердің кейбір параметрлерін сақтау үшін қолданылады. Егер микроконтроллердің сипаттамаларын көрсету кезінде олар жад көлемін жазады, қайсысы екенін көрсетпейді - әдетте бұл флэш туралы. Флэш-дискінің мазмұны қуат жоғалған кезде қалпына келтірілмейді, ондағы ақпаратты қалыпты жағдайда сақтау мерзімі әдетте кемінде 10 жыл.

Жедел жад пайдаланушы бағдарламасын орындау және "жедел" деректерді сақтау үшін қолданылады. Қайта іске қосу немесе өшіру кезінде жедел жад әрдайым қалпына келтіріледі, сонымен қатар кейбір ұйқы режимдеріне кірген кезде сақталмауы мүмкін. Микроконтроллерлерде көбінесе бағдарламалардың жадына және деректер жадына нақты бөліну болмайды-нәтижесінде сіз "жедел жадтан орындау" терминін таба аласыз, яғни жедел жадта тек деректер ғана емес, сонымен қатар бағдарламаның өзі де бар; дегенмен, бұл өте экзотикалық жағдайлар.

EEPROM. Бұл тұрақты жадқа да қатысты, бірақ оның сипаттамалары бойынша флэш-жадтан айтарлықтай ерекшеленеді. Флэш-дискінің екі үлкен кемшілігі бар, бұл оны бағдарламадан кейбір ағымдағы деректерді сақтау үшін өте ыңғайсыз етеді - біріншіден, флэш-жадта бір ұяшықты қайта жазудың шектеулі саны бар, екіншіден, флэш-диск көбінесе жүздеген байт өлшемі бар, тіпті қажет болса да, бүкіл парақтармен жұмыс істей алады тек бір байтты қайта жазыңыз. EEPROM бұл кемшіліктерден айырылған-оның қызмет ету мерзімі әдетте он есе көп (100 мыңнан 1 миллионға дейін. қайта жазу) және сіз онда әр байтпен жеке жұмыс жасай аласыз. Осы себепті EEPROM бағдарламаның өзі жасаған деректерді тұрақты сақтау үшін қолданылады (өлшеу мұрағаты, бағдарлама параметрлері және т. б. ), оның типтік көлемі килобайт бірліктері болып табылады, бірақ ол барлық контроллерлерде бола бермейді.

Жүйелік жад. Пайдаланушыға жазу үшін қол жетімді емес және микроконтроллер өндірісінде жазылатын тұрақты жад аймақтары. Әдетте оларда жүктеушінің орындалатын коды болады( ол туралы төменде), бірақ сонымен қатар перифериялық құрылғылармен жұмыс істеу үшін кез-келген калибрлеу тұрақтыларын, сериялық нөмірлерді немесе тіпті қосалқы кітапханаларды сақтауға болады.

Регистрлер

Өйткені, барлығы-микроконтроллердің барлық перифериялық құрылғыларымен және оның барлық параметрлерімен байланыс тек екі операцияны қолдану арқылы жүзеге асырылады:

берілген мекен-жай бойынша мәнді оқу

берілген адрес бойынша мәнді жазу

Микроконтроллердің ішіндегі барлық нәрсе белгілі бір мекен-жайда көрсетілуі керек. Бұл мекен - жайлар регистрлер деп аталады (процессор регистрлерімен шатастырмаңыз-процессорлар регистрлерінде процессор жұмыс жасайтын мәліметтер бар; біз айтып отырған регистрлерде әртүрлі микроконтроллердің аппараттық блоктарының күйіне нақты сәйкес келетін кейбір арнайы мәліметтер бар) .

Мысалы, егер біз микроконтроллердің а портының үшінші аяғында (PA2, нөмірлеу нөлден басталады) "1" пайда болғанын қаласақ, 0x4002014 мекен-жайы бойынша орналасқан үшінші регистрге "1" жазу керек. Егер бұл аяғы кіру ретінде конфигурацияланған болса және, керісінше, оның мәні неде екенін білгіміз келсе - 0x40020010 мекен-жайы бойынша үшінші регистрді оқып шығуымыз керек.

ИЯ, контроллерді көрсету үшін, кіру немесе шығу-бұл аяғы-тиісті мәндерді 0x4002 мекен-жайы бойынша тиісті биттерге жазу керек.

Бұл микроконтроллердің жұмысын түсінудегі маңызды сәт: процессордың өзегі жауап беретін есептеу операциялары болып табылмайтын барлық нәрсе бір немесе басқа регистрді жазу немесе оқу арқылы жүзеге асырылады. Сіздің бағдарламаңызда кітапханалар қандай болса да, бәрі регистрлерге түседі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.