Читать онлайн «Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики»

Бродин В. Б. , Калинин А. В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики Издательство эк«м Москва, 2002 ББК 32. 97 Б88 УДК 681. 3 Б 88 Бродин В. Б. , Калинин А. В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики — М. : Издательство ЭКОМ, 2002. —400 с: илл. ISBN 5-7163-0089-8 Рассматривается технология проектирования микроэлектронных систем на основе мик- роконтроллеров и БИС программируемой логики (ПЛИС). Описаны «ядра» MCS-51 и A VR современных микроконтроллеров, микроконвертер ADjaC812 фирмы Analog Devices, семейства ПЛИС на примере изделий фирмы Altera. Рассмотрено проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС с использованием языка AHDL. Описаны раз- личные средства программирования и отладки микропроцессорных контролеров. Книга включает многочисленные примеры схем и фрагменты программ, которые могут быть использованы в практической работе. Одновременно с вопросами проектирования обсуждаются проблемы обучения студентов и повышения квалификации специалистов, возникающие в связи с быст- рым изменением элементной базы. В книге описаны учебные практикумы, постро- енные по принципу «делай как я» и позволяющие быстро передать практические навыки разработки систем на основе рассматриваемых микроконтроллеров и ПЛИС. Особенностью продемонстрированного подхода к обучению является использова- ние только профессиональных инструментальных средств и методов, что исключа- ет необходимость дальнейшего переучивания. Книга для широкого круга специалистов в области проектирования микроэлек- тронных систем, аппаратуры и программного обеспечения. Материал соответству- ет ряду учебных курсов, необходим преподавателям и студентам. Текст печатается в авторской редакции. ББК 32. 97 © Бродин В. Б. -, Калинин А. В. , 2002 © Издательство ЭКОМ, Москва, 2002 ISBN 5-7163-0089-8 СОДЕРЖАНИЕ От авторов 6 Глава 1. Разработка систем на микроконтроллерах и ПЛИС 9 1. 1. Предпосылки нового подхода к проектированию 9 1. 2. Технология разработки микропроцессорных контроллеров 12 1. 3. Квазипараллельные процессы в микроконтроллерных системах управления 18 1. 4. Спецификация сигналов управления 34 1. 5. Особенности систем управления на микроконтроллерах и ПЛИС 45 Глава 2. Архитектура MCS-51 и микроконтроллеры Atmel AT89 52 2. 1. Особенности архитектуры MCS-51 52 2. 2. Структура микроконтроллеров MCS-51 54 2. 3. Организация памяти и программно доступные ресурсы 59 2. 4. Синхронизация, тактовая сетка, циклы команд 62 2. 5. Методы адресации и система команд 67 2. 6. Система прерываний 79 2. 7. Параллельные порты 82 2. 8. Таймеры/счетчики 87 2. 9. Последовательный порт 89 2. 10. Режимы пониженного энергопотребления 94 2. 11. Микроконтроллеры типа 8хС52 95 2. 12. Микроконтроллеры семейства АТ89 фирмы Atmel 102 2. 12. 1. Программирование flash-памяти программ 104 2. 12. 2. Микроконтроллеры AT89S 105 2. 12. 3. Микроконтроллеры AT89C51RC/55WD 110 2. 12. 4. Микроконтроллер T89C51RD2 112 2. 12. 5. Микроконтроллеры с уменьшенным числом выводов АТ89С1051/2051/4051 113 2. 12. 6. Алгоритм последовательной загрузки flash-памяти 114 2. 13.