3.11. Дальнейшее расширение и развитие семейства ОМК MCS-51

В настоящее время выпускается большое количество ОМК, совместимых с семейством MCS-51 (Atmel, Siemens, Philips, Sony,...). Отличие от базового контроллера ВЕ-51 этих совместимых ОМК состоит в следующем:

-имеется дополнительные встроенные устройства: дополнительный таймер Т2, сторожевой таймер (WDT);8-12-разрядный АЦП; встроенный контроллер ШИМ и т.д.

-расширена резидентная память программы (внутреннее ПЗУ) до 16К.

-снижено электропотребление и т. д.

-повышена тактовая частота

Дальнейшим развитием MCS-51 является 8-разрядные контроллеры MCS-151/251 (Intel).

Дальнейшее развитие семейств ОМК 51/151/251 является 16-разрядное семейство ОМК MCS/191/291. Данное семейство характеризуется высокой производительностью и широкой номенклатурой дополнительных устройств для повышения производительности (например, встроенный контроллер событий, модуля захват-сравнение, встроенный контроллер сетей.)

В настоящее время также как развитие семейств 51/151/251 рассматривают 16-разрядные ОМК семейства С167 (Siemens).

Тема 5.-10 часов (у.з.-З). Обеспечение ввода/вывода дискретных сигналов в МПУ. Системы программно-логического управления.

Организация ввода информации с группы дискретных датчиков. Согласование уровней сигналов. Виды обмена данными МП с портами ввода/вывода. Методы устранение дребезга контактных датчиков. Подключение клавиатуры к МПУ. Организация вывода информации в МПУ на семисегментные индикаторы в режимах статической и динамической индикации. ЖК-индикаторы. Контроллеры клавиатуры и дисплея. Организация последовательной связи с ЭВМ верхнего уровня по стандартным интерфейсам ИРПС, стык С2. Промышленные сети. Интерфейсы I2C, SPI.

4. Принципы организации систем дискретного ввода-вывода в МПС

4.1. Общая структура систем дискретного ввода-вывода

В данной главе будут рассмотрены принципы построения и подключения к МПС дополнительных внешних устройств дискретного ввода-вывода (УВВ).

Подключение УВВ осуществляется к системной магистрали. Общая структурная схема этих устройств имеет вид:

СА

т

csj

ЛУС

ША

Т

V

Порт ввода [ч--вывода

ШУ К СМ

Т

-к

ССУ

К ОУ

ШД

СА - селектор адреса, осуществляющий обнаружение на шине адреса комбинаций бит, соответствующий адресу данного устройства. При этом СА формирует сигнал выбора устройства CS.

ЛУС - логическая схема управляющих сигналов, которая на основе сигналов ШУ формирует сигналы внутреннего управления УВВ.

Порт ввода-ввывода - устройство, осуществляющее непосредственную передачу дискретных сигналов с ОУ на ШД системы или наоборот. Порты реализуются на основе ИС регистров или шинных формирователей.

ССУ - схема согласования уровней. Преобразует уровни логических сигналов с объекта в ТТЛ-уровни, используемые в ОМК. Или наоборот, ТТЛ - в логические уровни, используемые в ОУ.

4.2. Реализация селекторов адреса

В соответствии с принципами реализации различают 2 основных вида селекторов адреса (СА):

•с полной дешифрацией;

•с неполной дешифрацией сигналов шины адреса;

В первых СА для формирования выбора устройства CS использовались все разряды шины адреса.

Замечание: В большинстве МПС для адресации УВВ использовалась восьмиразрядная шина адреса (младшие восемь разрядов ША). В СА с неполной дешифрацией для генерации сигнала CS использовались не все, а как правило, только старшие разряды ША.

Простейшим СА с неполной дешифрацией является линейный СА. Для генерации сигнала CS в это СА используется только один разряд ША (например, CS = A7).

Пример различных типов СА: а) с полной дешифрацией:

Адрес устройства (CS =0):

1011 01112

B 7 h

CS

A5 A4-

A3

A2-

A0

1

0

1 1

1

&

0

б) с неполной дешифрацией:

A5

HI

A7

A3-(jT

Us.

Адрес устройства (CS = 0). 1010 хх хх

нач. A 0 h кон. A F h

Всего устройство займёт 16 адресов.

в) линейный СА. Адрес устройства: 1xxx xxxx=80h-=-0ffli 127 адресов

A7