Особенности микросхемы ATtiny2313
АЛУ – арифметико-логическое устройство
Системная перепрограммируемая Flash-память программ
Использование портов для цифрового ввода-вывода
Используемые обозначения
Принудительное изменение состояния выхода совпадения
Режим сброса при совпадении (СТС)
ШИМ, корректный по фазе (PhaseCorrectPWM)
Система команд
Команды регистровых операций
Команды с обращением к регистрам ввода-вывода
Навигация
АЛУ – арифметико-логическое устройство
Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel
66570
знаков
14
таблиц
12
изображений
2.2 АЛУ – арифметико-логическое устройство
Высокоэффективное АЛУ работает в прямой связи со всеми 32 регистрами общего назначения. За один цикл тактового генератора выполняется арифметическая операция между двумя РОН либо между РОН и непосредственно указанной константой. Все операции АЛУ разделены на три главных категории:
♦ арифметические;
♦ логические;
♦ операции с разрядами.
Особенностью архитектуры является то, что при выполнении арифметических операций все операнды могут рассматриваться как числа без знака, так и числа со знаком.
Регистр статуса
Регистр статуса содержит информацию о результатах выполнения последней арифметической или логической команды. Эта информация может использоваться для того, чтобы изменить процесс выполнения программы в командах условного перехода и других условных операторах.
При вызове процедуры обработки прерывания регистр статуса автоматически не сохраняется. Программист должен обязательно предусмотреть в процедуре обработке прерываний команды, которые будут сохранять содержимое этого регистра в начале и восстанавливать его в конце. Необходимо учесть, что регистр статуса не может быть непосредственно помещён в стековую память. Сначала придётся сохранить в стеке один из регистров общего назначения, затем поместить в освободившийся регистр содержимое регистра статуса, а затем уже из этого промежуточного регистра переместить информацию в стек.
Файл регистров общего назначения
Файл регистров оптимизирован для набора AVRRISC-инструкций. Для того, чтобы достичь требуемой производительности и гибкости, файл регистров поддерживает следующие схемы ввода-вывода:
♦ вывод одного 8-разрядного операнда и ввод одного 8-разрядного результата вычислений;
♦ вывод двух 8-разрядных операндов и ввод одного 8-разрядного результата вычислений;
♦ вывод двух 8-разрядных операндов и ввод одного 16-разрядного результата вычислении;
♦вывод одного 16-разрядного операнда и ввод одного 16-разрядного результата вычислений.
На рис. 4 показана структура 32 регистров общего назначения, используемых в качестве рабочих регистров микроконтроллера.
Рис. 4 - Файл регистров общего назначения микроконтроллеров AVR
Большинство инструкций, оперирующих файлов регистров, имеет прямой доступ ко всем его регистрам, и большинство из них выполняется за один такт.
Как показано на рис. 5, каждому регистру также соответствует адрес в пространстве памяти данных, где они занимают первые 32 ячейки. Хотя физически регистры не входят в SRAM, такая организация памяти обеспечивает большую гибкость при доступе к регистрам. Указатель косвенного доступа к памяти (один из регистров X, Y или Z) может быть установлен на любой регистр из файла.
2.3 X-регистр, Y-регистр и Z-регистр
Регистры R26-R31, кроме своего основного назначения, имеют дополнительную функцию. Эти регистры могут служить 16-битными указателями адреса для операций, использующих косвенную адресацию. Три косвенных регистра адреса X, Y, и Zопределены так, как это показано на рис. 5.
В разных командах, использующих косвенную адресацию, эти регистры могут быть использованы как источники постоянного адреса, как адресный регистр с автоматическим приращением адреса и как регистр с автоматическим уменьшением адреса.
Рис. 5 - Сдвоенные регистры X, Y, Z
Указатель стека
Стек, главным образом, используется:
♦ для временного хранения данных;
♦ для хранения локальных переменных;
♦ для хранения адреса выхода из подпрограммы или процедуры обработки прерывания.
Регистр указателя стека всегда указывает на его вершину.
Указатель стека указывает на стековую область в памяти данных (SRAM). В стеке, кроме прочего, сохраняются;
♦ адрес выхода из подпрограммы;
♦ адрес выхода из процедуры обработки прерывания.
Поэтому в любой программе адрес начала стека необходимо определить перед тем, как будет вызвана любая подпрограмма, и перед тем, как будут разрешены прерывания. Первоначально указатель стека должен быть установлен на адрес не ниже 0x60.
Указатель стека уменьшается на единицу, когда данные записываются в стек при помощи команды PUSH, и уменьшается на два, когда в стек записывается в адрес возврата из подпрограммы или процедуры обработки прерывания.
Указатель стека увеличивается на единицу, когда данные читаются из стека при помощи команды POP, и увеличивается на два, когда данные извлекаются из стека при выходе из подпрограммы (команда RET) или завершении процедуры обработки прерывания (команда RETI).
Указатель стека во всех микросхемах AVRвыполнен в виде двух 8-разрядных регистров ввода-вывода. Число фактически используемых разрядов для каждой модели микроконтроллеров разное. В некоторых моделях, в том числе и вATtiny2313, объём памяти данных настолько мал, что для указателя стека используется только младший из регистров указателя стека (SPL). Регистр SPHу них отсутствует. Ниже показана структура регистров указателя стека для микроконтроллера ATtiny2313.
Память ATtiny2313
Теперь рассмотрим различные виды памяти микроконтроллера ATtiny2313. Архитектура AVRсодержит два основных вида памяти:
♦ память данных;
♦ память программ.
Кроме того, микросхема ATtiny2313 имеет EEPROM-память для долговременного хранения данных. Все три вида памяти представляют собой непрерывные области с линейно возрастающими адресами.
Похожие работы
... под управлением операционных систем: FreeBSD, Linux, Microsoft Windows 2000 и выше. Принимая во внимание вышесказанное, целью данной работы является разработка информационно-обучающей программы. 2. Пограммная модель и принципы работы таймеров/счетчиков микроконтроллеров семейства AVR 2.1 Структура таймера/счетчика 16-разрядный таймер/счетчик может получать тактовый сигнал (CK), CK после ...
... Какие специализированные команды необходимо применять для опроса датчика? 2.3 Запуск и выполнение Скомпилированная программа представляет собой файл типа cof, который прошиваем на микроконтроллер ATmega 128 семейства AVR. Соединяем компоненты рабочей модели прибора, получаем сигнал с температурного датчика, считываем температуру окружающей среды. 3. Список используемой литературы ...
... данных. Эту память называют еще памятью данных. Число циклов чтения и записи в ОЗУ неограниченно, но при отключение питания вся информация теряется. Раздел 2. Среды программирования. Схемы подключения микроконтроллера Программная среда "AVR Studio" - это мощный современный программный продукт, позволяющий производить все этапы разработки программ для любых микроконтроллеров серии AVR. Пакет ...
... AVR Studio запомнит расположение окон и использует эти установки при следующем запуске проекта. 3.2. Анализ методики реализации разработки программного обеспечения 3.2.1. Классификация вариантов заданий Цель заданий – практическое освоение методики программирования на ассемблере микроконтроллеров ATMEL семейства AVR, отладка программы на симуляторе AVR Studio и программирование кристалла с помощью ...
0 комментариев