Podstawy techniki mikroprocesorowej. Dr inż. Grzegorz Kosobudzki p.311a A-5. Tel

Transkrypt

1 Podstawy techniki mikroprocesorowej Dr inż. Grzegorz Kosobudzki p.311a A-5. Tel

2 2 Terminy zajęć Wykłady: niedziela s.312 Kolokwium przedostatnie zajęcia Poprawa kolokwium w czasie laboratorium, Laboratoria: 2,5godziny lekcyjnej Zaliczenie laboratorium na ocenę

3 3 Literatura Rafał Baranowski Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce Jacek Andrzej Michalski - Mikroprocesory dla początkujących Andrzej Pawlaczuk -Sztuka programowania mikrokontrolerów AVR 8-bit AVR Instruction Set Atmega16 datasheet

4 4 Literatura uzupełniająca W. Komorowski Krótki kurs Architektury i organizacji komputerów- Wydawnictwo Mikom, 2004 A. Niederliński- Mikroprocesory, mikrokomputery, mikrosystemy, WSiP 1991 A. Rydzewski, K. Sacha Mikrokomputer elementy, budowa, działanie. Wydawnictwo NOT-SIGMA 1986, J.Janiczek, A.Stępień Mikrokontrolery J.Janiczek, A.Stępień Laboratorium systemów mikroprocesorowych T. Starecki: Mikrokontrolery 8051 w praktyce P.Gałka - Podstawy programowania mikrokontrolera 8051

5 5 Plan dzisiejszego wykładu Budowa systemu mikroprocesorowego (mikrokontrolera) Cykl rozkazowy Modele pamięci operacyjnej Tryby adresowania Budowa mikroprocesora AVR

6 6 Podstawowe elementy komputera Magistrala danych (Data bus) mikroprocesor Magistrala adresów (Adress Bus) Magistrala sterowań (Control Bus) Pamięć programu Pamięć danych Układy peryferyjne

7 7 Modele pamięci operacyjnej Pamięć Dane i rozkazy Procesor centralny Pamięć danych Pamięć programu dane rozkazy Procesor centralny Architektura von Neumanna (Princeton) Architektura Harvard

8 8

9 Dołączenie zewnętrznej pamięci danych 9

10 Dołączenie zewnętrznej pamięci danych cd1 10

11 11 Cykl rozkazowy Pobranie rozkazu Wykonanie rozkazu

12 12 Sposoby wykonywania instrukcji T1 T2 T3 T4 1st ins. FETCH 1at inst. EXECUTE 2nd ins. FETCH 2nd inst. EXECUTE

13 13 Licznik Rozkazów (Program Counter) -Zawiera adres komórki pamięci następnego w kolejności rozkazu do wykonania -Zawartość PC jest automatycznie zwiększana

14 14 Sposoby wykonywania programu Kolejne wykonywanie rozkazów Program z rozkazami skoków rozkaz1 rozkaz2 rozkaz Poczatek: rozkaz1 rozkaz2 rozkaz3... BREQ delej... dalej: Rozkaz n... Jmp poczatek

15 15 Przełączania programu przy przerwaniu Program główny rozkaz X (MSB) X (LSB) stos $000 $002 $004 $006 Jmp RESET Jmp EXT_INT0 Jmp EXT_INT1 JMP TIM2_COMP X (MSB) X (LSB) EXT_INT0: instr1 instr2 instr3 instr4... RETI stos

16 16 Adresowanie natychmiastowe Rozkaz Kod operacji argument Argument znajduje się bezpośrednio w słowie rozkazowym

17 17 Adresowanie bezpośrednie Rozkaz Kop Adres Adres efektywny Effective Addres argument pamięć

18 18 Adresowanie pośrednie Rozkaz Kop Adres argument Adres adresu EA pamięć

19 19 Adresowanie pośrednie rejestrowe Rozkaz Kop Numer rejestru argument Adres efektywny Effective Address rejestry EA pamięć

20 20 Adresowanie względne Rozkaz Kop Adres względny argument Adres efektywny Effective Address + rejestry Adres bazowy pamięć

21 21 Adresowanie względem PC Rozkaz Kop Przesunięcie (displacement) argument Adres efektywny Effective Address + Adres następnego rozkazu Licznik Rozkazów (PC) pamięć

22 Rejestry robocze mikrokontrolera AVR 22

23 Pamięć Mikrokontrolera AVR 23

24 Pamięć danych Mikrokontrolera AVR 24

25 25 Adresowanie (bezpośrednie) rejestrów Przykłady COM R2 NEG R23 INC R4 DEC R31

26 26 Adresowanie (bezpośrednie) rejestrów Przykłady ADD R16,R17 OR R18,R19 AND R20,R17

27 27 Adresowanie bezpośrednie Przykłady OUT PortA,R17 IN R18,PinA

28 28 Adresowanie bezpośrednie Przykłady LDS R2,3456 STS 0X4F36,R17

29 29 Adresowanie pośrednie z przesunięciem Przykłady LDD R20,Y+63 STD Z+2,R20

30 30 Adresowanie pośrednie Przykłady LDS R21,Z STS X,R17

31 31 Adresowanie pośrednie z predekrementacją Przykłady LD R21,-Z ST -X,R17

32 Adresowanie pośrednie z postinkrementacją 32 Przykłady LD R21,Z+ ST X+,R17

33 33 Adresowanie pośrednie (LPM) Przykłady LPM LPM R17,Z

34 34 Adresowanie pośrednie (LPM Z+) Przykłady LPM R17,Z+

35 35 Adresowanie bezpośrednie przy skokach (JMP i CALL) Przykłady JMP dalej ; CALL 0x3429

36 36 Adresowanie pośrednie przy skokach (IJMP, ICALL) Przykłady IJMP ICALL

37 37 Adresowanie pośrednie, względne w skokach (RJMP, RCALL) Przykład RCALL procedura_a