Схемотехника / Учебники и методички / potehin

Их можно использовать для точного формирования временных интервалов, подсчета импульсов на выводах микроконтроллера, формирования последовательности импульсов, тактирования приемопередатчика последовательного канала связи. В режиме ШИМ (PWM) таймер/счетчик может представлять собой широтно-импульсный модулятор и используется для генерирования сигнала с программируемыми частотой и скважностью. Таймеры/счетчики способны вырабатывать запросы прерываний, переключая процессор на их обслуживание по событиям и освобождая его от необходимости периодического опроса состояния таймеров. Поскольку основное применение микроконтроллеры находят в системах реального времени, таймеры/счетчики являются одним из наиболее важных элементов.

Аналого-цифровой преобразователь (A/D CONVERTER)

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) служит для получения числового значения напряжения, поданного на его вход. Этот результат сохраняется в регистре данных АЦП. Какой из выводов (пинов) микроконтроллера будет являться входом АЦП, определяется числом, занесенным в соответствующий регистр.

Универсальный последовательный приемопередатчик

(UART или USART)

Универсальный асинхронный или универсальный синхрон-

но/асинхронный приемопередатчик (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver and Transmitter - UART или USART) - удобный и простой последовательный интерфейс для организации информационного канала обмена микроконтроллера с внешним миром. Способен работать в дуплексном режиме (одновременная передача и прием данных). Он поддерживает протокол стандарта RS-232, что обеспечивает возможность организации связи с персональным компьютером. (Для стыковки МК и компьютера обязательно понадобится схема сопряжения уровней сигналов. Для этого существуют специальные микросхемы, например MAX232.)

Интерфейс JTAG

Интерфейс JTAG был разработан группой ведущих специалистов по проблемам тестирования электронных компонентов (Joint Test Action Group) и был зарегистрирован в качестве промышленного стандарта IEEE Std 1149.1- 1990. Четырехпроводной интерфейс JTAG используется для тестирования печатных плат, внутрисхемной отладки, программирования микроконтроллеров.

Многие микроконтроллеры семейства Mega имеют совместимый с IEEE Std 1149.1 интерфейс JTAG или debugWIRE для встроенной отладки. Кроме того, все микроконтроллеры Mega с флэш-памятью емкостью 16 кбайт и более могут программироваться через интерфейс JTAG.

Стек

В ячейках оперативной памяти организуется системный стек, который используется автоматически для хранения адресов возврата при выполнении подпрограмм, а также может использоваться программистом для временного

281

Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)

хранения содержимого оперативных регистров (команды PUSH и POP). (Микроконтроллеры, не имеющие SRAM, содержат трехуровневый аппаратный стек)

Следует иметь в виду, что если стек располагается во внешней SRAM, то вызовы подпрограмм и возвраты из них требуют двух дополнительных циклов, если бит SRW не установлен, и четырех, если установлен.

Размер стека, организуемого в оперативной памяти, ограничен лишь размерами этой памяти. Если микроконтроллер содержит на кристалле 128 байт внутренней SRAM и не имеет возможности подключения внешней SRAM, то в качестве указателя вершины стека используется регистр ввода/вывода SPL. Если есть возможность подключения внешней памяти или внутренняя память имеет размеры 256 байт и больше, то указатель стека состоит из двух регистров ввода/вывода SPL и SPH.

При занесении числа в стек автоматически выполняются следующие действия:

1.Число записывается в ячейку памяти по адресу, хранящемуся в указате-

ле стека. (SPH:SPL) <- число;

2.Содержимое указателя стека уменьшается на единицу. SPH:SPL = SPH:SPL – 1;

Обратные действия выполняются при извлечении числа из стека: 1.Содержимое указателя увеличивается на единицу. SPH:SPL= SPH:SPL

+ 1;

2.Число извлекается из ячейки памяти с адресом, хранящимся в указателе стека. (SPH:SPL) – > число.

Таким образом, стек растет от старших адресов к младшим, поэтому учитывая, что начальное значение указателя стека после сброса равно нулю, программист AVR обязательно должен в инициализирующей части программы позаботиться об установке указателя стека, если он предполагает использовать хотя бы одну подпрограмму.

282

Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)

5514БЦ2Т2-193 (1554ИЕ7) Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик

5514БЦ2Т3-240 (1554АП3) 2 4-разрядных формирователя с тремя состояниями и инверсией на выходе

5514БЦ2Т3-241 (1554АП4) 2 4-разрядных формирователя с тремя состояниями и инверсией на выходе

5514БЦ2Т3-244 (1554АП5) 2 4-разрядных формирователя с тремя состояниями на выходе

5514БЦ2Т3-245 (1554АП6) 8-канальный двунаправленный формирователь с тремя состояниями на выходе

5514БЦ2Т2-251 (1554КП15) Селектор-мультиплексор 8→1 с тремя состояниями на выходе

5514БЦ2Т2-257 (1554КП11) 4 селектора-мультиплексора 2→1 с тремя состояниями на выходе

5514БЦ2Т3-273 (1554ИР35) 8-разрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с входом установки

5514БЦ2Т2-279 (1554ТР2) 4 регистра-защелки R-S типа

5514БЦ2Т1-280 (1554ИП5) 9-разрядная схема контроля четности

5514БЦ2Т3-299 (1554ИР24) 8-разрядный сдвиговый регистр с асинхронным сбросом и выходом на три состояния

5514БЦ2Т3-373 (1554ИР22) 8-разрядный регистр, управляемый по уровню, с параллельным вводом-выводом данных, с выходом на три состояния

5514БЦ2Т3-374 (1554ИР23) 8-разрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с выходами на три состояния

5514БЦ2Т1-393 (1554ИЕ19) 2 четырехразрядных двоичных счетчика с индивидуальной синхронизацией и сбросом данных, с выходом на три состояния

5514БЦ2Т3-534 (1554ИР41) 8-разрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с выходами на три состояния

5514БЦ2Т4-9А8 8 буферных элементов (Примечание: Все входы с триггером Шмита без защитных диодов на Ucc)

5514БЦ2Т4-9А9 Восьмиразрядный аналоговый компаратор (чувствительность 50мВ)

284

Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)

Литература

1.Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: Справочник. – М.: Машиностроение, 1993. – 256 с.

2.Аналоговая и цифровая электроника (полный курс): Учеб. для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; Под ред. О.П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 1999. – 768 с.

3.Балакай В. Г. и др. Интегральные схемы аналого-цифровых и цифроана- логовых преобразователей/ Балакай В. Г., Крюк И. П., Лукьянов Л. М.; Под ред. Л. М. Лукьянова.- М.: Энергия, 1978.-256 с

4.Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. – Л.:Энергия, Ле-

нингр. отд-ни е, 1974. –216 с.

5.Богатырев Е.А., Ларин В.Ю., Лякин А.Е. Энциклопедия электронных компонентов. Т 1. М.: ООО МАКРО ТИМ, 2006. 224 с.

6.Браммер Ю. А., Пащук И. Н. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. Для студентов электрорадиоприборостроительных сред. Спец. Заведений

– 6-ое изд., перераб. И доп. – М.:Высш. шк.,1999. – 351 с.

7.Вениаминов В. Н., Лебедев О. Н., Мирошниченко А. И.Микросхемы и их применение: Справ. пособие.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.:Радио и связь, 1989. – 240 с.

8.Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: учеб. для вузов. – 4-е изд., доп. – Высшая школа, 2006. – 797 с.

9.Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.. Л.: Энергия. 1980.

10.Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационноизмерительной аппаратуре. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1986. – 280 с.

11.Калабеков Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные устройства: Учебник для техникумов связи. М.: Горячая линия – Телеком, 2000. – 336 12.Каган Б. М. Элетронные вычислительные машины и системы. Учеб. посо-

бие для вузов. М.: Энергоатомиздат,1985. – 552 с.

13.Кауфман М., Сидман А.Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. В 2-х т. Т.1: пер с англ./ Под ред. Ф.Н. Покровского. – М.: Энергоатомиздат,1991.–368с.

14.Коломбет Е, А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов .- М.: Радио и связь, 1991. – 376 с

15.Нешумова К.А. Электронные вычислительные машины и системы. Учеб. для техникумов спец. ЭВТ. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Высш. Шк., 1989. – 366 с.

16.Овчаренко Н. И. Аналоговые и цифровые элементы автоматических устройств энергосистем. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 320 с.

17.Партала О. Н. Цифровая электроника. – Санкт-Петербург.: Наука и техни-

ка, 2000. – 208 с.

18.Потехин В. А. Цифровые устройства и микропроцессоры: Учеб. пособие - Томск: – Ч. 1. - Томск: ТМЦДО, 2002. – 263 с

285

Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)

19.Преснухин л. н..Воробьев Н. В.. Шишкевич А. А. Расчет элементов цифровых устройств: Учебн. Пособие – М.: Высш. шк., 1982. – 384.

20.Сергеев Н. П., Вашкевич Н. П. Основы вычислительной техники: Учебн. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1988. – 311 с.

21.Справочник по интегральным микросхемам / Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский и др. – М.: Энергия, 1980. – 816 с.

22.Проектирование цифровых вычислительных машин/Под ред. С. А. Майорова. –М.; Высшая школа, 1972. –344 с.

23.Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с.

24.Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем.-М.: Мир, 1982. – 512 с.

25. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника: Учебное пособие для вузов / Е. П. Угрюмов. – 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 782 с.

26.Уэйкерли Дж. Проектирование цифровых устройств. Т 1. Постмаркет, 2002

г. – 544 с.

27.Уэйкерли Дж. Проектирование цифровых устройств. Т 2. Постмаркет, 2002

г. – 544 с.

28.Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ.– Изд.шестое. –

М.: Мир, 2001 – 704 с.

29.Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4–х томах: т. 3 Сложные ИС для устройства передачи данных. Пер. с голл.– М.: Мир, 1987. – 412 с.

30.Цифровые интегральные микросхемы / Cправочник. М. И. Богданович и др. Минск.: “Беларусь”, 1991 – 493. с.

31.Цифровые интегральные микросхемы/ Справочник Мальцев П.П., Долидзе Н.С., Критенко М.И. и др. М.: Радио и связь, 1994. –240 с.

32.Цифровая и вычислительная техника: Учебник для вузов. Эвреинов Э.В., Бутыльский Ю.Б., Мамзелев И. А .– М.: Радио и связь, 1991. – 464 с.

33.Цифровые и интегральные микросхемы: Справочник/ С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.

34.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник – М.: Метал-

лургия, 1988. – 352 с.

35. http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=48945

Микросхемы КМОП — идеальное семейство логических схем (Офиц. Сайт завода «Тизприбор»)

286

Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)