13,371 matches
-
de date și instrucțiuni (von Neuman viteză mai mică dar structură simplă ce permite moduri de adresare suplimentareă. Arhitectura permite programarea eficientă în C și portarea facilă a codului la schimbarea dispozitivului în cadrul familiei. Dispozitivele oferă o gamă largă de periferice integrate, ce justifică abrevierea ce dă numele familiei - Mixed Signal Processor(convertoare AD și DA, timere, interfețe de comunicație seriale, porturi I/O, circuite de comandă a afișoarelor LCD, circuite supervizoare ale tensiunii de alimentare, comparatoare, module dedicate anumitor aplicații
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
în timpul funcționării; -port JTAG de depanare și reprogramare în circuit; Figura 2.50 Microcontroler (MSP430F1611) cu resurse bogate de memorie RAM destinat prelucrărilor de semnal Microcontrolerul MSP430F1611IPM, a cărui structură este prezentată în figura 2.50, dispune de numeroase dispozitive periferice integrate: două timere de 16 biți cu module multiple de captură și comparare; Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 67 -convertoare A/D pe 12 biți și convertoare D/A pe 12
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de 48kB, memorie de date (RAM) de 10kB; -multiplicator hardware pe 16 biți; -6 porturi de intrare-ieșire pe 8 biți; -circuit watchdog de supervizare a funcționării procesorului; În figura 2.51 se prezintă structura unui dispozitiv cu set bogat de periferice integrate și capabilități de comandă directă a afișoarelor LCD cu maxim 160 de segmente și 4 linii comune, MSP430F449. Figura 2.51 Structura unui microcontroler (MSP430F449) cu posibilități de comandă a afișoarelor LCD Printre avantaje pot fi menționate consumul redus
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
și capabilități de comandă directă a afișoarelor LCD cu maxim 160 de segmente și 4 linii comune, MSP430F449. Figura 2.51 Structura unui microcontroler (MSP430F449) cu posibilități de comandă a afișoarelor LCD Printre avantaje pot fi menționate consumul redus, calitatea perifericelor integrate, ușurința în programarea în limbajul C, documentația detaliată și modulele ieftine de dezvoltare și programare. Dezavantajele acestor dispozitive sunt viteza mai scăzută (maxim 16MIPS) și calitatea ceva mai scăzută a uneltelor software în comparație cu alte familii de microcontrolere. Există mai
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
10 Euro la începutul anilor 2000Ă cu un ușor avantaj pentru familia 8051 datorită existenței mai multor producători (Intel, Philips, Infineon, Atmelă. • Performanța - Acest indicator vizează atât viteza de execuție a instrucțiunilor cât și mărimea memoriei și bogăția de dispozitive periferice integrate . Este un factor important în alegerea unui anumit microcontroler pentru o aplicație dată și trebuie să i se acorde multă atenție. Datorită arhitecturii RISC, a soluției Harvard de utilizare de magistrale separate pentru date și instrucțiuni, familiile AVR și
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
memoria RAM cu miezuri magnetice are un avantaj important față de memoriile semiconductoare de astăzi, era nevolatilă miezurile rămâneau magnetizate și după întreruperea alimentării sistemului de calcul ([18]Ă. Figura 3.22 Memorie cu miezuri magnetice ([18]Ă Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 81 4. Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Dispozitivele periferice consider că sunt cele mai importante elemente din arhitectura unui sistem embedded pentru că asigură interfața cu exteriorul, iar sistemele embedded sunt întotdeauna parte
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de astăzi, era nevolatilă miezurile rămâneau magnetizate și după întreruperea alimentării sistemului de calcul ([18]Ă. Figura 3.22 Memorie cu miezuri magnetice ([18]Ă Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 81 4. Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Dispozitivele periferice consider că sunt cele mai importante elemente din arhitectura unui sistem embedded pentru că asigură interfața cu exteriorul, iar sistemele embedded sunt întotdeauna parte a unui sistem mai larg. Buna înțelegere a funcționării și utilizării lor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
rămâneau magnetizate și după întreruperea alimentării sistemului de calcul ([18]Ă. Figura 3.22 Memorie cu miezuri magnetice ([18]Ă Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 81 4. Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Dispozitivele periferice consider că sunt cele mai importante elemente din arhitectura unui sistem embedded pentru că asigură interfața cu exteriorul, iar sistemele embedded sunt întotdeauna parte a unui sistem mai larg. Buna înțelegere a funcționării și utilizării lor este o condiție absolut necesară
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
pentru că asigură interfața cu exteriorul, iar sistemele embedded sunt întotdeauna parte a unui sistem mai larg. Buna înțelegere a funcționării și utilizării lor este o condiție absolut necesară pentru succesul dezvoltării produsului final. Există o varietate extrem de largă de dispozitive periferice, pornind de la dispozitive discrete asociate diferitelor familii de microprocesoare, periferice devenite standard (Intel 8250 - circuit de comunicație serială, Intel 8259 controler programabil de întreruperi, sau Z80CTC circuit de temporizare și numărareă și ajungând la perifericele integrate în microcontrolerele moderne. În
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
parte a unui sistem mai larg. Buna înțelegere a funcționării și utilizării lor este o condiție absolut necesară pentru succesul dezvoltării produsului final. Există o varietate extrem de largă de dispozitive periferice, pornind de la dispozitive discrete asociate diferitelor familii de microprocesoare, periferice devenite standard (Intel 8250 - circuit de comunicație serială, Intel 8259 controler programabil de întreruperi, sau Z80CTC circuit de temporizare și numărareă și ajungând la perifericele integrate în microcontrolerele moderne. În această lucrare, pentru toate dispozitive periferice prezentate, am exemplificat cu
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
varietate extrem de largă de dispozitive periferice, pornind de la dispozitive discrete asociate diferitelor familii de microprocesoare, periferice devenite standard (Intel 8250 - circuit de comunicație serială, Intel 8259 controler programabil de întreruperi, sau Z80CTC circuit de temporizare și numărareă și ajungând la perifericele integrate în microcontrolerele moderne. În această lucrare, pentru toate dispozitive periferice prezentate, am exemplificat cu module integrate în microcontrolerele familiei Texas Instruments MSP430. Alegerea este motivată de experiența personală în lucrul cu aceste microcontrolere și de nivelul mediu de complexitate
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
diferitelor familii de microprocesoare, periferice devenite standard (Intel 8250 - circuit de comunicație serială, Intel 8259 controler programabil de întreruperi, sau Z80CTC circuit de temporizare și numărareă și ajungând la perifericele integrate în microcontrolerele moderne. În această lucrare, pentru toate dispozitive periferice prezentate, am exemplificat cu module integrate în microcontrolerele familiei Texas Instruments MSP430. Alegerea este motivată de experiența personală în lucrul cu aceste microcontrolere și de nivelul mediu de complexitate al acestor module. Structura lor relativ simplă dar modernă permite atât
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
aceste microcontrolere și de nivelul mediu de complexitate al acestor module. Structura lor relativ simplă dar modernă permite atât înțelegerea ușoară a conceptelor fundamentale de funcționare cât și o descriere a tehnicilor și tendințelor la zi în dezvoltarea și utilizarea perifericelor sistemelor embedded complexe. 4.1. Tehnici de accesare a dispozitivelor periferice Mecanismul cel mai eficient de accesare a dispozitivelor periferice este lucrul în întreruperi. Figura 4.1 Principiul de funcționare al unei întreruperi Principial, întreruperea este un eveniment extern procesorului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Structura lor relativ simplă dar modernă permite atât înțelegerea ușoară a conceptelor fundamentale de funcționare cât și o descriere a tehnicilor și tendințelor la zi în dezvoltarea și utilizarea perifericelor sistemelor embedded complexe. 4.1. Tehnici de accesare a dispozitivelor periferice Mecanismul cel mai eficient de accesare a dispozitivelor periferice este lucrul în întreruperi. Figura 4.1 Principiul de funcționare al unei întreruperi Principial, întreruperea este un eveniment extern procesorului care îi Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
ușoară a conceptelor fundamentale de funcționare cât și o descriere a tehnicilor și tendințelor la zi în dezvoltarea și utilizarea perifericelor sistemelor embedded complexe. 4.1. Tehnici de accesare a dispozitivelor periferice Mecanismul cel mai eficient de accesare a dispozitivelor periferice este lucrul în întreruperi. Figura 4.1 Principiul de funcționare al unei întreruperi Principial, întreruperea este un eveniment extern procesorului care îi Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 82 oprește funcționarea normală, îl determină
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Tehnici de accesare a dispozitivelor periferice Mecanismul cel mai eficient de accesare a dispozitivelor periferice este lucrul în întreruperi. Figura 4.1 Principiul de funcționare al unei întreruperi Principial, întreruperea este un eveniment extern procesorului care îi Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 82 oprește funcționarea normală, îl determină să execute o anumită secvență de cod specifică (subrutina de deservire a întreruperiiă după care îi permite să continue execuția programului inițial. Situația prezentată este descrisă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de consum redus în modul activ. Dacă se dorește revenirea în mod de consum redus după deservirea întreruperii, se modifică în mod corespunzător fanioanele registrului de stare al procesorului, registru al cărui conținut este salvat în stivă. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 83 4.2. Liniile digitale de I/O Liniile de ieșire ale sistemelor embedded dispun de capabilități scăzute de curent. Creșterea curentului comandat impune utilizarea de elemente active amplificatoare de curent, ca
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
a pinilor de ieșire folosind tranzistoare discrete Figura 4.4 Posibilități de extindere a capabilității de curent a pinilor de ieșire folosind triac/tiristor sau buffere Pentru economisirea numărului de linii de ieșire ale unui sistem embedded Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 84 folosite la comanda unor dispozitive cu funcții similare se poate utiliza tehnica multiplexării. Un exemplu des întâlnit în practică este multiplexarea led-urilor afișoarelor de diferite tipuri (cu șapte segmente sau
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
prea mare la apăsarea tastei. O atenție deosebită, în cazul citirii tastelor, trebuie acordată fenomenului „key bouncing”. Acesta constă în apariția de impulsuri tranzitorii între tensiunile, corespunzătoare stărilor apăsat/neapăsat, la apăsarea sau ridicarea tastei [12] după Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 85 cum se poate observa în figura 4.7. Figura 4.7 Efectul „bouncing” la apăsarea unei taste Pentru corectarea acestui efect, procedură numită „debouncing”, se poate folosi și caracteristica de histerezis
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
și caracteristica de histerezis a circuitului trigger Schmitt. Figura 4.8 Utilizarea unui circuit tip trigger Schmitt pentru reducerea influenței zgomotului la intrare pentru semnale lente Acest circuit este extrem de eficient și în reducerea zgomotului captat pe Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 86 liniile digitale de intrare dacă semnalul prezintă o variație foarte lentă în timp, după cum se poate observa în figura 4.8. Similar cu multiplexarea ieșirilor pot fi multiplexate și semnalele de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
consum foarte redus, alimentate de la baterii, tastaturile matriceale nu sunt recomandate, ci se preferă utilizarea câte unei taste pe fiecare linie de intrare. Figura 4.9 Posibilități de conectare a unei taste la un pin de intrare Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 87 Dispozitivele MSP430 au implementate până la opt porturi I / O digitale, de la P1 până la (maximă P8. Fiecare port are până la opt pini I / O iar pentru fiecare pin se poate configura individual
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
se multiplexează 10 (!Ă funcțiuni selectabile cu ajutorul regiștrilor de configurare. Structura internă a acestui pin este deosebit de complexă, pentru a permite această multiplexare, și este prezentată în figura 4.10, preluată din foaia de catalog a dispozitivului: Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 88 Figura 4.10 Structura unui pin I/O la microcontrolerul MSP430 Selectarea unei anumite funcțiuni se face prin modificarea regiștrilor de configurare indicați în figura 4.11. Figura 4.11 Configurarea
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
O la microcontrolerul MSP430 Selectarea unei anumite funcțiuni se face prin modificarea regiștrilor de configurare indicați în figura 4.11. Figura 4.11 Configurarea pinilor de intrare ieșire la MSP430 Utilizarea liniilor digitale de intrare-ieșire presupune configurarea Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 89 porturilor cu ajutorul unor regiștri speciali PxDIR, PxREN, PxSEL, PxSEL 2 și scrierea/citirea informațiilor în/din port cu ajutorul regiștrilor de intrare/ieșire PxIN/PxOUT. Descrierea detaliată a acestor regiștri este prezentată
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
și familia de microcontrolere MSP430 utilizate. În principiu, combinațiile permise din biții de același rang din aceste registre (care corespund aceluiași pină sunt: PxSEL 2=0, PxSEL 1=0 funcțiune I/O PxSEL 2=0, PxSEL 1=1 funcțiune modul periferic primar PxSEL 2=1, PxSEL 1=0 rezervat, se studiază foaia de catalog PxSEL 2=1, PxSEL 1=1 funcțiune modul periferic secundar PxIN Registru de intrare, se citește ca variabilă pe 8 biți cu bitul corespunzător pinului respectiv de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
sunt: PxSEL 2=0, PxSEL 1=0 funcțiune I/O PxSEL 2=0, PxSEL 1=1 funcțiune modul periferic primar PxSEL 2=1, PxSEL 1=0 rezervat, se studiază foaia de catalog PxSEL 2=1, PxSEL 1=1 funcțiune modul periferic secundar PxIN Registru de intrare, se citește ca variabilă pe 8 biți cu bitul corespunzător pinului respectiv de valoare 0 dacă intrarea e la nivel logic 0 și 1 în caz contrar. PxOUT Registru de ieșire, se scrie în el
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]