Экзаменационный билет № 17
Микропроцессорные интерфейсы: UART, I2C, SPI. Сопряжение МК с периферийными ИС с использованием этих интерфейсов.
SPI:
Последовательный периферийный интерфейс
SPI
(SerialPeripheralInterface)
предназначен для связи МК с периферийными
устройствами МП-системы. Наиболее часто
эти устройства расположены на одной
плате с МК, реже – это вынесенные пульты
управления, индикаторные панели и т.п.
Каждая из периферийных ИС является ведомым устройством. SPI-шина представлена тремя общими линиями связи (MISO, MOSI, SCK) и двумя линиями выбора ведомого устройства (SS1, SS2), которые индивидуальны для каждой периферийной ИС:
MOSI – линий передачи данных от ведущего к ведомому (MasterOutputSlaveInput).
MISO – линия передачи данных от ведомого к ведущему (MasterInputSlaveOutput).
SCK – линия сигнала стробирования данных.
SS1 и SS2 – линии сигналов выбора ведомого устройства.
I2С: Интерфейс I2С (синхронный последовательный интерфейс I2C) является двухпроводным последовательным интерфейсом, разработанным фирмой Philips.
На одной шине одновременно могут работать устройства и стандартного, и быстрого режима.Когда ведущий хочет инициировать передачу данных, он сначала передает адрес устройства SLA, к которому хочет обратиться.
Интерфейс I2С использует протокол с битом подтвержденияASK для обеспечения надежной передачи и приема. При передаче одно устройство –ведущее (выдает тактовый сигнал), а другое – ведомое.
UART:Асинхронный последовательный интерфейсUART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter– универсальный асинхронный приемопередатчик) обеспечивает полудуплексный режим обмена по трем линиям. В обмене всегда участвуют только два устройства, одно из которых является передатчиком, второе – приемником.
В режиме асинхронной передачи каждое слово данных передается автономно и передача может быть начата в любой момент времени. Стандартный формат асинхронной передачи:
Передача начинается со стартового (нулевого) бита. Затем передается от 5 до 8 бит данных.
Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости. Внутренний генератор синхронизации запускается при обнаружении стартового бита.
В простейшем случае асинхронный приемопередатчик имеет две сигнальные линии:
TxD (Transmit Data)-выход,
RxD (Receive Data)-вход.
При этом два устройства-приемопередатчика должны быть соединены между собой тремя линиями, или мак называемым нуль-модемным кабелем:
Стек, указатель стека, принцип работы стека.
Стек – это набор регистров микропроцессора или ячеек оперативной памяти, откуда данные или адреса выбираются «сверху» по принципу: первым – поступивший последним. При записи в стек очередного слова все ранее записанные слова смещаются на один регистр вниз. При выборке слова из стека оставшиеся слова перемещаются на один регистр вверх.
В реальных МП данные между ячейками не переносятся, а для хранения адреса последнего по времени поступления элемента стека используется специальный регистр – указатель стека (УС).