СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие................................................................................................................................. 3
Список сокращений, символических имен и аббревиатур............................................................ 5
Глава 1. Особенности проектирования микроконтроллерных устройств управления объектами.. 9
1.1. Введение в предметную область............................................................................................ 9
1.2. Основные положения .......................................................................................................... 10
1.3. Структура МК-системы управления .................................................................................... 13
1.4. Особенности разработки аппаратурных средств МК-систем................................................ 14

Г л а в а 2. Структурная организация и система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ48 ......... 19
2.1. Функциональное назначение выводов корпуса МК48.......................................................... 19
2.2. Структурная схема МК48...................................................................................................... 22
2.2.1. Арифметическо-логическое устройство............................................................................. 22
2.2.2. Память микроконтроллера................................................................................................. 23
2.2.3. Организация ввода/вывода информации ........................................................................... 25
2.2.4. Устройство управления микроконтроллера....................................................................... 27
2.3. Система команд МК48......................................................................................................... 30
2.3.1. Общие сведения о системе команд.................................................................................... 30
2.3.2. Группа команд пересылки данных..................................................................................... 31
2.3.3. Группа команд арифметических операций........................................................................ 34
2.3.4. Группа команд логических операций................................................................................ 34
2.3.5. Группа команд передачи управления................................................................................ 34
2.3.6. Группа команд управления режимом работы МК.............................................................. 41
2.4. Особенности работы МК48 на этапе отладки прикладных программ................................... 43
2.4.1. Микроконтроллер в пошаговом режиме работы и в режиме внешнего доступа................ 43
2.4.2. Загрузка прикладных программ в резидентную память микроконтроллера....................... 44
2.5. Варианты структурной организации систем на основе МК48.............................................. 46
2.5.1. МК-система с внешней памятью программ........................................................................ 46
2.5.2. МК-система с внешней памятью данных........................................................................... 47
2.5.3. МК-система с расширенным вводом/выводом................................................................... 48

Глава 3. Структурная организация и система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ51 ............. 50
3.1. Структурная схема МК51...................................................................................................... 50
3.1.1. Арифметическо-логическое устройство............................................................................. 50
3.1.2. Резидентная память ........................................................................................................... 52
3.1.3. Устройство управления и синхронизации.......................................................................... 55
3.2. Порты ввода/вывода информации ........................................................................................ 57
3.3. Доступ к внешней памяти .................................................................................................... 60
3.4. Таймер/счетчик..................................................................................................................... 65
3.5. Последовательный интерфейс............................................................................................... 67
3.5.1. Регистр управления/статуса УАПП.................................................................................... 68
3.5.2. Работа УАПП в мультимикроконтроллерных системах ..................................................... 69
3.5.3. Скорость приема/передачи................................................................................................. 70
3.5.4. Особенности работы УАПП в различных режимах............................................................. 71
3.6. Система прерываний............................................................................................................. 76
3.7. Особые режимы работы МК51.............................................................................................. 79
3.7.1. Режим загрузки и верификации прикладных программ ..................................................... 80
3.7.2. Работа МК51 в пошаговом режиме.................................................................................... 81
3.7.3. Сброс, режим холостого хода и режим пониженного энергопотребления .......................... 81
3.8. Система команд МК51.......................................................................................................... 83
3.8.1. Общие сведения о системе команд..................................................................................... 83
3.8.2. Группа команд передачи данных........................................................................................ 85
3.8.3. Группа команд арифметических операций ........................................................................ 91
3.8.4. Группа команд логических операций................................................................................. 91
3.8.5. Группа команд операций с битами..................................................................................... 92
3.8.6. Группа команд передачи управления.

Глава 4. Методика разработки прикладного программного обеспечения МК-систем ................. 97
4.1. Формализованный подход к разработке прикладных программ............................................ 97
4.2. Элементы формализации в разработке алгоритмов............................................................. 201
4.3. Процедуры и подпрограммы............................................................................................... 104
4.4. Правила записи программ на языке ассемблера.................................................................. 106
4.5. Ввод, редактирование, трансляция и отладка прикладных программе кросс-системах разработки................................................................................................................................. 109
4.6. Отладка прикладного программного обеспечения микроконтроллеров .............................. 110

Глава 5. Обработка данных в микроконтроллерах МК48 и МК51.............................................. 113
5.1. Примеры программ обработки данных в МК48................................................................... 113
5.1.1. Примеры использования команд передачи данных .......................................................... 113
5.1.2. Примеры использования команд арифметических операций ........................................... 114
5.1.3. Примеры использования команд логических операций.................................................... 117
5.1.4. Примеры использования команд передачи управления и
команд управления режимом МК48........................................................................................... 118
5.2. Примеры программ обработки данных в МК51 .................................................................. 121
5.2.1. Примеры использования команд передачи данных .......................................................... 121
5.2.2. Примеры использования команд арифметических операций ........................................... 123
5.2.3. Примеры использования команд логических операций
5.2.4. Примеры операций с битами............................................................................................ 125
5.3. Сравнительный анализ эффективности команд МК48 и МК51........................................... 126

Глава 6. Организация взаимодействия микроконтроллера с объектом управления ................... 129
6.1. Ввод информации с датчиков ............................................................................................ 129
6.1.1. Опрос двоичного датчика. Ожидание события................................................................. 129
6.1.2. Устранение дребезга контактов........................................................................................ 132
6.1.3. Подсчет числа импульсов................................................................................................. 134
6.1.4. Опрос группы двоичных датчиков .................................................................................. 136
6.2. Вывод управляющих сигналов из МК ................................................................................ 139
6.2.1. Формирование статических сигналов............................................................................... 139
6.2.2. Формирование импульсных сигналов .............................................................................. 140
6.3. Масштабирование............................................................................................................... 141
6.4. Реализация функций времени............................................................................................. 142
6.4.1. Программное формирование временной задержки .......................................................... 142
6.4.2. Формирование временной задержки на основе таймеров ................................................ 144
6.4.3. Измерение временных интервалов................................................................................... 145
6.5. Преобразование кодов ........................................................................................................ 146
6.5.1. Простейшие преобразования............................................................................................ 147
6.5.2. Преобразования параллельных и последовательных кодов .............................................. 149
6.5.3. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразования .................................................151

Глава 7. Организация связи с оператором в обслуживаемых МК-системах.................................156
7.1. Ввод информации с клавиатуры......................................................................................... 156
7.2. Вывод и отображение информации..................................................................................... 162
7.3. Сопряжение МК с клавиатурой и линейным дисплеем на основе БИС КР580ВД79 ........... 170

Глава 8. Примеры проектирования МК-устройств и систем...................................................... 174
8.1. Устройство формирования звуковых сигналов................................................................... 174
8.2. Кодовый замок зуммерного типа......................................................................................... 180
8.3. Отладочный модуль на основе МК48.................................................................................. 184
8.4. Локальная управляющая микросеть на основе МК51.......................................................... 190
8.5. Контроллер однострочного дисплея на матричных индикаторах......................................... 194

Приложение П1. Контроллер клавиатуры/дисплея КР580ВД79................................................. 199
Приложение П2. Расширитель ввода/вывода КР580ВР43.......................................................... 207
Приложение П.З. Использование последовательного порта микроконтроллера МК51 для связи с интерфейсом RS-232.................................................................................................................. 208
Приложение П4. Система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ48 (матрица 16 х 16) ............. 212
Приложение П.5. Система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ51 (матрица 16 X 16) ........... 214
Приложение П6. Система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ48 в алфавитном порядке ..... 216
Приложение П7. Система команд микроконтроллера КМ1816ВЕ51 в алфавитном порядке ..... 217