Α ΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Μ ΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Υποκεφάλαιο 1.3 (Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32)

Παρουσίαση με θέμα: "Α ΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Μ ΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Υποκεφάλαιο 1.3 (Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Α ΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Μ ΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Υποκεφάλαιο 1.3 (Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32)

2 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Περίγραμμα  Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Γενικά χαρακτηριστικά  Περιγραφή ακροδεκτών  Χάρτης μνήμης  Ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα

3 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Γενικά χαρακτηριστικά  Ο MC68HC908GP32 είναι ένας χαμηλού κόστους και γενικής χρήσης μικροελεγκτής με ενσωματωμένη CPU08.  32KB μνήμη προγράμματος (Flash)  512Β μνήμη δεδομένων (RAM)  33 ακροδέκτες εισόδου/εξόδου  Λειτουργίας χαμηλής κατανάλωσης  Δυνατότητα παροχής τροφοδοσίας 3V ή 5V  Μέγιστη εσωτερική συχνότητα λειτουργίας 8MHz  Διαθέτει επίσης αρκετά ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα  Διατίθεται σε τρεις διαφορετικές συσκευασίες 40, 42 και 44 ακροδεκτών (PDIP, SDIP, QFP αντιστοίχως)

4 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Περιγραφή ακροδεκτών (40 PDIP)  Παροχή τροφοδοσίας (VDD & VSS)  Ακροδέκτες ταλαντωτή (κρυσταλλικός ταλαντωτής στο OSC)  Ακροδέκτης μηδενισμού (RST)  Ακροδέκτης εξωτερικής διακοπής (IRQ)  Παροχή τροφοδοσίας του CGM (VDDΑ & VSSΑ) (σύνδεση όπως VDD & VSS)  Εξωτερικός πυκνωτής φίλτρου (CGMXFC) (ακροδέκτης φίλτρου PLL)  Παροχή τροφοδοσίας ADC (VDDΑD & VSSΑD) (σύνδεση όπως VDD & VSS)  Θύρα Α (PTA7-PTA0) / KBI  Θύρα B (PTB7-PTB0) / ADC  Θύρα C (PTC4-PTC0)  Θύρα D (PTD5-PTD0) / SPI / TIM  Θύρα E (PTE1, PTE0) / SCI

5 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης  Ο έλεγχος των εσωτερικών κυκλωμάτων του μικροϋπολογιστικού συστήματος πραγματοποιείται μέσα από ειδικούς καταχωρητές που εντοπίζονται στη μνήμη του ολοκληρωμένου M68HC908GP32. Οι καταχωρητές αυτοί ονομάζονται καταχωρητές εισόδου/εξόδου (I/O registers) και διακρίνονται σε 3 κατηγορίες:  α) καταχωρητές ελέγχου (control registers)  β) καταχωρητές κατάστασης (status registers)  γ) καταχωρητές δεδομένων (data registers).

6 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (i/o registers) ΔιεύθυνσηΌνομα καταχωρητήΣυντόμευση 0x0000Port A Data RegisterPTA 0x0001Port B Data RegisterPTB 0x0002Port C Data RegisterPTC 0x0003Port D Data RegisterPTD 0x0004Data Direction Register ADDRA 0x0005Data Direction Register BDDRB 0x0006Data Direction Register CDDRC 0x0007Data Direction Register DDDRD 0x0008Port E Data RegisterPTE 0x0009UnimplementedU 0x000AUnimplementedU 0x000BUnimplementedU 0x000CData Direction Register EDDRE 0x000DPort A Input Pullup Enable RegisterPTAPUE 0x000EPort C Input Pullup Enable RegisterPTCPUE 0x000FPort D Input Pullup Enable RegisterPTDPUE

7 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (i/o registers) ΔιεύθυνσηΌνομα καταχωρητήΣυντόμευση 0x0010SPI Control RegisterSPCR 0x0011SPI Status and Control RegisterSPSCR 0x0012SPI Data RegisterSPDR 0x0013SCI Control Register 1SCC1 0x0014SCI Control Register 2SCC2 0x0015SCI Control Register 3SCC3 0x0016SCI Status Register 1SCS1 0x0017SCI Status Register 2SCS2 0x0018SCI Data RegisterSCDR 0x0019SCI Baud RegisterSCBR 0x001AKeyboard Status and control RegisterINTKBSCR 0x001BKeyboard Interrupt Enable RegisterINTKBIER 0x001CTime Base Module Control RegisterTBCR 0x001DIRQ Status and Control RegisterINTSCR 0x001EConfiguration Register 2CONFIG2 0x001FConfiguration Register 1CONFIG1

8 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (i/o registers) ΔιεύθυνσηΌνομα καταχωρητήΣυντόμευση 0x0020Timer 1 Status and Control RegisterT1SC 0x0021Timer 1 Counter Register HighT1CNTH 0x0022Timer 1 Counter Register LowT1CNTL 0x0023Timer 1 Counter Modulo Register HighT1MODH 0x0024Timer 1 Counter Modulo Register LowT1MODL 0x0025Timer 1 Channel 0 Status and ControlT1SC0 0x0026Timer 1 Channel 0 Register HighT1CH0H 0x0027Timer 1 Channel 0 Register LowT1CH0L 0x0028Timer 1 Channel 1 Status and ControlT1SC1 0x0029Timer 1 Channel 1 Register HighT1CH1H 0x002ATimer 1 Channel 1 Register LowT1CH1L 0x002BTimer 2 Status and Control RegisterT2SC 0x002CTimer 2 Counter Register HighT2CNTH 0x002DTimer 2 Counter Register LowT2CNTL 0x002ETimer 2 Counter Modulo Register HighT2MODH 0x002FTimer 2 Counter Modulo Register LowT2MODL

9 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (i/o registers) ΔιεύθυνσηΌνομα καταχωρητήΣυντόμευση 0x0030Timer 2 Channel 0 Status and ControlT2SC0 0x0031Timer 2 Channel 0 Register HighT2CH0H 0x0022Timer 2 Channel 0 Register LowT2CH0L 0x0033Timer 2 Channel 1 Status and ControlT2SC1 0x0034Timer 2 Channel 1 Register HighT2CH1H 0x0035Timer 2 Channel 1 Register LowT2CH1L 0x0036PLL Control RegisterPCTL 0x0037PLL Bandwidth RegisterPBWC 0x0038PLL Multiplier Select HighPMSH 0x0039PLL Multiplier Select LowPMSL 0x003APLL VCO Range Select RegisterPMRS 0x003BPLL Reference Divider Select RegisterPMDS 0x003CAnalog-to-Digital Status and ControlADSCR 0x003DAnalog-to-Digital Data RegisterADR 0x003EAnalog-to-Digital Clock RegisterADCLK 0x003FUnimplementedU

10 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (i/o registers) ΔιεύθυνσηΌνομα καταχωρητήΣυντόμευση 0xFE00SIM Break Status RegisterSBSR 0xFE01SIM Reset Status RegisterSRSR 0xFE02SIM Upper Byte Address RegisterSUBAR 0xFE03SIM Break Flag Control RegisterSBFCR 0xFE04Interrupt Status Register 1INT1 0xFE05Interrupt Status Register 2INT2 0xFE06Interrupt Status Register 3INT3 0xFE07ReservedR 0xFE08FLASH Control RegisterFLCR 0xFE09Break Address Register HighBRKH 0xFE0ABreak Address Register LowBRKL 0xFE0BBreak Status and Control RegisterBRKSCR 0xFE0CLVI Status RegisterLVISR 0xFF7EFLASH Block Protect RegisterFLBPR 0xFFFFCOP Control RegisterCOPCTL 0xFE00SIM Break Status RegisterSBSR

11 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (vectors) ΔιεύθυνσηΌνομα ανύσματος 0xFFFFReset Vector (Low) 0xFFFEReset Vector (High) 0xFFFDSWI Vector (Low) 0xFFFCSWI Vector (High) 0xFFFBIRQ Vector (Low) 0xFFFAIRQ Vector (High) 0xFFF9PLL Vector (Low) 0xFFF8PLL Vector (High) 0xFFF7TIM1 Channel 0 Vector (Low) 0xFFF6TIM1 Channel 0 Vector (High) 0xFFF5TIM1 Channel 1 Vector (Low) 0xFFF4TIM1 Channel 1 Vector (High) 0xFFF3TIM1 Overflow Vector (Low) 0xFFF2TIM1 Overflow Vector (High) 0xFFF1TIM2 Channel 0 Vector (Low) 0xFFF0TIM2 Channel 0 Vector (High)

12 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (vectors) ΔιεύθυνσηΌνομα ανύσματος 0xFFEFTIM2 Channel 1 Vector (Low) 0xFFEETIM2 Channel 1 Vector (High) 0xFFEDTIM2 Overflow Vector (Low) 0xFFECTIM2 Overflow Vector (High) 0xFFEBSPI Receive Vector (Low) 0xFFEASPI Receive Vector (High) 0xFFE9SPI Transmit Vector (Low) 0xFFE8SPI Transmit Vector (High) 0xFFE7SCI Error Vector (Low) 0xFFE6SCI Error Vector (High) 0xFFE5SCI Receive Vector (Low) 0xFFE4SCI Receive Vector (High) 0xFFE3SCI Transmit Vector (Low) 0xFFE2SCI Transmit Vector (High) 0xFFE1Keyboard Vector (Low) 0xFFE0Keyboard Vector Vector (High)

13 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Χάρτης μνήμης (vectors) ΔιεύθυνσηΌνομα ανύσματος 0xFFDFADC Conversion Complete Vector (Low) 0xFFDEADC Conversion Complete Vector (High) 0xFFDDTimebase Vector (Low) Vector (High) 0xFFDCTimebase Vector (High)

14 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα  Το υποσύστημα ADC Το υποσύστημα μετατροπής αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (ADC – Analog to Digital Converter) διαθέτει 8 κανάλια εισόδου (δηλαδή δυνατότητα καταγραφής 8 διαφορετικών αναλογικών σημάτων από το εξωτερικό περιβάλλον μέσω των ακροδεκτών της θύρας Β) με 8-bit ακρίβεια. Η διαδικασία μετατροπής πραγματοποιείται με την τεχνική διαδοχικών προσεγγίσεων (successive approximation ADC).  Το υποσύστημα BRK Το υποσύστημα διακοπής λειτουργίας (BRK – Break Module) προκαλεί διακοπή που σταματά την ομαλή εκτέλεση του προγράμματος σε προκαθορισμένη διεύθυνση μνήμης, για την εξυπηρέτηση της εκτέλεσης ενός ετέρου προγράμματος.  Το υποσύστημα CGMC Το υποσύστημα παραγωγής ρολογιού (CGMC – Clock Generator Module) δημιουργεί το εσωτερικό ρολόι συγχρονισμού του μικροελεγκτή, ενώ διαθέτει και σύστημα ελέγχου PLL (Phase-Locked-Loop).

15 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα  Το υποσύστημα COP Το υποσύστημα ελέγχου ορθής λειτουργίας υπολογιστή (COP – Computer Operating Properly) εποπτεύει την ορθή λειτουργία του μικροελεγκτή, προκαλώντας επανεκκίνηση στον τελευταίο όταν η ροή προγράμματος «παγώσει» αθέμιτα σε κάποιο σημείο (δηλαδή σε κάποια γραμμή του κώδικα).  Το υποσύστημα IRQ Το υποσύστημα εξωτερικής διακοπής (IRQ – external interrupt) προκαλεί διακοπή στη ροή προγράμματος, όταν ανιχνευτεί αλλαγή τιμής στον ακροδέκτη IRQ του μικροελεγκτή (σήμα που προέρχεται από το εξωτερικό περιβάλλον).  Το υποσύστημα KBI Το υποσύστημα διακοπής πληκτρολογίου (KBI – Keyboard Interrupt Module) προορίζεται για τον έλεγχο πληκτρολογίου που συνδέεται στους ακροδέκτες της θύρας Α μέσω εξωτερικής διακοπής.  Το υποσύστημα LVI Το υποσύστημα παρεμπόδισης χαμηλής τάσης (LVI – Low Voltage Inhibit) εποπτεύει το επίπεδο της τάσης στον ακροδέκτη τροφοδοσίας (VDD), προκαλώντας την επανεκκίνηση του μικροελεγκτή όταν η τιμή της πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.

16 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα  Το υποσύστημα SCI Το υποσύστημα διεπαφής σειριακής επικοινωνίας (SCI – Serial Communication Interface) καθιστά εφικτή την ασύγχρονη σειριακή επικοινωνία του μικροελεγκτή με εξωτερικές μονάδες εισόδου/εξόδου.  Το υποσύστημα SIM Το υποσύστημα SIM (System Integration Module) ελέγχει (σε συνεργασία με τη CPU08) όλες τις εσωτερικές διεργασίας του μικροελεγκτή (όπως π.χ. τη λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης, τους μηχανισμούς διακοπής, κ.τ.λ.).  Το υποσύστημα SPI Το υποσύστημα σειριακής περιφερειακής διεπαφής (SPI – Serial Peripheral interface) καθιστά εφικτή τη σύγχρονη σειριακή επικοινωνία του μικροελεγκτή με εξωτερικές περιφερειακές συσκευές.  Το υποσύστημα TBM Το υποσύστημα TBM (Timebase module) παράγει περιοδικά επαναλαμβανόμενη διακοπή στη ροή προγράμματος, σε χρόνους που προκαθορίζει ο προγραμματιστής.

17 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ο μικροελεγκτής M68HC908GP32  Ενσωματωμένα περιφερειακά συστήματα  Το υποσύστημα TIM Το υποσύστημα ρύθμισης χρόνου (TIM – Timer) διαθέτει δύο μετρητές για την καταγραφή/δημιουργία παλμών, ή ακόμη και την καταμέτρηση χρόνου με υψηλή ακρίβεια. Το υποσύστημα αυτό διαθέτη επίσης και μηχανισμό διαμόρφωσης εύρους παλμού (PWM – Pulse Width Modulation).

18 Αρχές Προγραμματισμού Χαμηλού Επιπέδου & Εφαρμογές με το Μικροελεγκτή M68HC908GP32 Ευχαριστώ για την προσοχή σας