Банк Рефератов - Встроенные микропроцессорные системы на основе однокристальных микро ЭВМ

Рефераты. Встроенные микропроцессорные системы на основе однокристальных микро ЭВМ

Решение уравнений комбинаторной логики. На рис. 9 показана реализация на ТТЛ-элементах функции шести переменных от U до Z, которая является решением уравнения

Q = (U × (V+W))+(X × Y)+Z.

Уравнения такого рода решаются с помощью карт Карно или аппарата алгебры булевой логики. Для сравнения выполним эту функцию тремя способами, ограничиваясь тремя подмножествами системы команд MCS-51.

Предположим, что U и V являются входными выводами некоторого порта, W и Х - биты состояния двух периферийных контроллеров, a Y и Z - программные флаги, ранее установленные в программе. Окончательный результат должен выдаваться на выходной вывод порта.

Первые два способа решения основываются на алгоритме, показанном на рис. 10, который может быть выполнен практически любым микропроцессором. Выполнение программы идет с проверками и ветвлением, до тех пор пока не будет получен результат, который выдается на порт.

8085	8048	8051
IN SERPORT		MOV C,SERPIN
ANI MASK	CLRC
JZ L0	JNT0 L0
CMC	CPLC
L0: LXI HL,SERBUF	L0: MOV R0,#SERBUF
MOV A,M	MOV A,@R0	MOV A,SERBUF
RR	RRC A	RRCA
MOV M,A	MOV @R0,A	MOV SERBUF,A
8 команд	7 команд	4 команды
14 байт	9 байт	7 байт
56 состояний	9 циклов	4 цикла
19 мкс	22,5 мкс	4 мкс
	а) подпрограмма ввода
8085	8048	8051
LXI HL,SERBUF	MOV R0,#SERBUF
MOV A,M	MOVA,@RO	MOV A,SERBUF
RR	RRCA	RRCA
MOV M,A	MOV @R0,A	MOV SERBUF,A
IN SERPORT
JC H1	JCHI
L0: ANI NOT MASK	ANL SERPRT,#NOT MASK	MOV SERPIN,C
JMP CNT	JMPCNT
H1: ORI MASK	H1: ORL SERPRT,#MASK
CNT: OUT SERPORT	CNT:
10 команд	8 команд	4 команды
20 байт	13 байт	7 байт
72 состояния	11 циклов	5 циклов
24 мкс	27,5 мкс	5 мкс
	б) подпрограмма вывода
Рисунок 8 -	Подпрограммы последовательного ввода/вывода

В первом варианте решения (пример 1) не используются команды битового процессора, хотя используется мнемоника MCS-51. Другие процессоры могут выполнить аналогичные действия, используя собственную мнемонику типа INPUT, OUTPUT, LOAD, STORE и т.д.

Благодаря возможностям проверки битов одна команда MCS51 может заменить последовательность "переслать/маскировать/условно перейти". Это позволяет сократить программу (пример 2). Для удобства каждой входной переменной присвоено символическое имя.

Рисунок 9 - Аппаратное решение логической функции

Рисунок 10 - Программное решение логической функции

Более красивое решение (пример 3) получается с применением команд битового процессора, благодаря чему удается написать программу без команд условного перехода. При завершении программы полученный результат присваивается флагу переноса, который копируется на выходной вывод.

Таким образом ОМЭВМ семейства MCS-51 могут моделировать любую комбинационную схему с N-числом входов с помощью самое большее N+1 строк исходной программы: по одной строке на каждый вход и еще одна на сохранение результата. Возможное ограничение при моделировании большого числа входов и выходов определяется длиной программы и фиксированным числом выводов портов.

Пример 1. Использование команд с байтовыми операндами

BFUNC1	вычисляет логическую функцию 6 переменных путем загрузки байта маскирования соответствующих битов в аккумуляторе и выполнения условных переходов. Байты и маски соответствуют адресам и битовым позициям. (Используется для процессоров, ориентированных на работу с байтами)
OUTBUF	DATA			22H ; карта состояния выходов
TESTV:	MOV			A,P2
	ANL			A,#00000100B
	JNZ			TESTU
	MOV			A,TCON
	ANL			A,#00100000B
	JZ			TESTX
TESTU:	MOV			A,P1
	ANL			A,#00000010B
	JNZ			SETQ
TESTX:	MOV			A,TCON
	ANL			A,#00001000B
	JNZ			TESTZ
	MOV			A,20H
	ANL			A,#00000001B
	JZ			SETQ
TESTZ:	MOV			A,21H
	ANL			A,#00000010B
	JZ			SETQ
CLRQZ:	MOV			A, OUTBUF
	ANL			A,#11110111B
	JMP			OUTQ
SETQ:	MOV			A, OUTBUF
	ORL			A,#00001000B
OUTQ:	MOV			OUTBUF, A
	MOV			P3,A
Пример 2. Использование команд проверки битов
BFUNC2		вычисляет логическую функцию 6 переменных путем прямого опроса каждого бита. Биты обозначены в соответствии с символами, использованными в алгоритме (Используется возможность проверки битов)
U		BIT			Pl.l
V		BIT			P2.2
W		BIT			TF0
X		BIT			IE1
Y		BIT			20H.0
Z		BIT			21H.1
Q		BIT			P3.3
TEST_V:		JB			V,TEST_U
		JNB			W,TEST_X
TEST_U:		JB			U,SET_Q
TEST_X:		JNB			X,TEST_Z
		JNB			Y,SET_Q
TEST_Z:		JNB			Z,SET_Q
CLR_Q:		CLR			Q
		JMP			NXTTST
SET_Q:		SETB			Q
NXTTST:		...			; продолжение программы
Пример 3. Использование битового процессора
FUNC3	Вычисляет логическую функцию 6 переменных с использованием возможностей битового процессора MCS-51.
	MOV		C,V
	ORL		C,W		; Выход вентиля ИЛИ
	ANL		C,U		; Выход верхнего вентиля И
	MOV		0F,C		; Сохранение промежуточного состояния
	MOV		C,X
	ANL		C,/Y		; Выход нижнего вентиля И
	ORL		C,0F		; Использование ранее вычисленного значения
	ORL		C,/Z		; Использование последней входной переменной
	MOV		C,/Z		; Вывод результата

В разделе 7 пособия рассмотрены практические примеры и их реализация на основе системы команд и программной модели ОМЭВМ семейства MCS-51. Все приведенные решения задач имеют программную совместимость с последующими модификациями 8-разрядных микроконтроллеров фирмы INTEL, включая MCS-251.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Компьютерная электроника. Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. М.:Энергия. 2005.-488 с.

2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы радиоэлектроники. М.:Энергия. 2003.-368 с.

3. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по электронике. М.:Энергия. 1999-280 с.

4. Козлова О.В., Новиков Ю.Л., Бочарова Т.Н. Стандарт предприятия. Оформление расчетно-пояснительной записки и графической части. СТП ВГТУ 004-2003.-42 с.

5. Теплотехнический справочник. Под общ. ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. В -2х т. Изд. 2-е, перераб. М., "Энергия", 2006.-897 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5