Принцип действия сторожевого таймера

Кроме того, некоторые МК генерируют сигнал сброса при обращении к несуществующей ячейке памяти или если из памяти считан код несуществующей операции.

Включение сторожевого таймера и блока мониторинга напряжения питания производится в слове конфигурации. Если обращения к этим устройствам в программе не производится, то желательно их не активировать. В противном случае возможны сбросы МК в неподходящие моменты времени. Внешне это проявляется как "непредсказуемый" сбой программы.

3 Периферийные устройства

Микроконтроллер содержит большое число функционально разнообразных узлов, но построение микропроцессорной системы управления невозможно без применения периферийных узлов: клавиатуры, кнопок, датчиков, индикаторов, исполнительных устройств.

Особенности подключения периферийных узлов связаны со свойствами выводов портов ввода/вывода общего и специального назначения:

• возможность программирования одного и того же вывода порта в качестве как входного, так и выходного контакта,

• высокое входное сопротивление входов микроконтроллера (обусловлено применением КМОП технологии),

• высокая допустимая токовая нагрузка порта в режиме выхода (20…25 мА),

• возможность программного подключения к выводу порта внутреннего "подтягивающего" резистора,

• недопустимость выхода диапазона изменения входных и выходных сигналов за пределы 0…+V_dd,

• напряжения на входах МК должны подаваться позже подачи напряжения питания на МК (обусловлено триггерным эффектом в КМОП- структурах).

На схемах как правило не приводят цепей питания. Однако необходимо помнить о необходимости подключения между линиями питания V_dd (V_ad) и "землей" (цифровой и аналоговой, соответственно) безиндуктивного конденсатора (емкостью десятки нанофарад) как можно ближе к выводам МК.

3.1 Генератор и схема начального сброса

Для обеспечения выполнения программы с начального вектора и временной задержки запуска контроллера при включении питания, необходимой для установления режимов работы тактового генератора и других устройств, служит цепь начального запуска. В большинстве микроконтроллеров начальный запуск осуществляется удержанием на некоторое время нулевого уровня на входе RESET. Для части микроконтроллеров активный уровень RESET – высокий. Таймер задержки сброса работает от RC- генератора сторожевого таймера, независимого от основного тактового генератора микроконтроллера. В некоторых микроконтроллерах содержится внутренняя схема начальной установки, и они не требуют подключения каких- либо элементов к цепи сброса. Однако и в этом случае для запуска контроллера в процессе отладки вводится кнопка сброса.

Внутренний сброс генерируется также при переполнении сторожевого таймера, схемой мониторинга напряжения питания ит.д.

Схема запуска при низком активном уровне сброса	Схема запуска при высоком активном уровне сброса

Современные микроконтроллеры содержат внутренний тактовый генератор и допускают применение в качестве времязадающей цепи различных элементов. В режиме отладки допускается пошаговое выполнение программы; частота тактового генератора f_BUS = 0 (режим dc). Возможно следующие схемы построения генератора:

внутренний кольцевой генератор, построенный на нечетном числе инверторов без дополнительных элементов RC (обеспечивает тактовую частоту близкую к максимальной для данного типа контроллера),

внутренний релаксационный RC генератор (не требует внешних элементов, но характеризуется низкой стабильностью частоты – хуже 10%⁵),

внутренний кварцевый генератор (допускается также использование пьезокерамических резонаторов и резонансных LC- контуров),

внешний генератор.

Тактирование с использованием RC- цепи	Тактирование с использованием пьезокерамического резонатора	Тактирование с использованием кварцевого резонатора	Тактирование от внешнего генератора (вывод XL2 можно использовать как буферированный источник сигналов тактирования)

При программировании необходимо указать вариант схемы подключения в слове конфигурации. В зависимости от состояния части слова конфигурации, определяющего режим работы генератора, изменяется также длительность задержки сброса. Как и в случае с цепями питания, если использованы типовые схемы сброса и тактирования, то они могут не приводиться на схеме микропроцессорного устройства.