МПС


ОГЛАВЛЕНИЕ.
TOC \o "2-3" \h \z Базовые концепции. PAGEREF _Toc343189478 \h 1МП КР 580 ВМ 80А (i8080) PAGEREF _Toc343189479 \h 1Подсистема памяти МПС. Оперативная память PAGEREF _Toc343189480 \h 2Подсистема ввода – вывода МПС. Основные принципы организации. Параллельный ввод – вывод. PAGEREF _Toc343189481 \h 2Подсистема прерываний. Контроллер прерываний i8259A для МП i8080, i8086. PAGEREF _Toc343189482 \h 3Подсистема прямого доступа к памяти (ПДП). Контроллер ПДП i8237. PAGEREF _Toc343189483 \h 3Подсистема реального времени (на основе К1810ВИ54 (i8254)) PAGEREF _Toc343189484 \h 4Микроконтроллерные системы и средства разработки. PAGEREF _Toc343189485 \h 4Организация связи с оператором. PAGEREF _Toc343189486 \h 5АЦП и ЦАП. PAGEREF _Toc343189487 \h 5Тестовые вопросы
Базовые концепции.
Понятие «Микропроцессорный комплект»
Микропроцессорный комплект (МПК) (серия микропроцессорных БИС) - представляет собой набор взаимно совместимых микросхем, позволяющих упростить разработку микропроцессорных систем (МПС).
Преимущество программного управления перед аппаратным?
Аппаратное управление – «жесткая логика» (управляющий автомат) - специализированная система, настроенная исключительно на одну задачу или на несколько близких, заранее известных задач.
не имеет аппаратурной избыточности (+)обеспечивает максимально высокое быстродействие (++)низкая гибкость (-)высокая трудоемкость разработки (-)Программное управление – универсальная схема для решения множества задач на основе программ
меньшее быстродействие (-)высокая избыточность (-)высокая гибкость (++)низкая стоимость (+)В чем заключается основной принцип работы микропроцессора?
Самостоятельно выбирает команды из памяти и выполняет их.
На основе какого критерия выделяются подсистемы МПС?
На основе выполняемых функций.
Бывают:
Подсистема центрального процессора – главная подсистема МПС, предназначенная для обработки данных под управлением потока команд и управления взаимодействием остальных подсистем.
Подсистема памяти – ЗУ, в котором хранятся программы и данные; к этому ЗУ процессор может обращаться непосредственно. (ОЗУ + ПЗУ)
Подсистема ввода - вывода – сопряжение МПС с внешними устройствами (цифровой и аналоговый ввод – вывод)
Подсистема прерывания – служит для обработки асинхронных (непредвиденных) событий.
Другие подсистемы – реального времени, прямого доступа к памяти и др.
Свойства, присущие шинной структуре МПС.
Унифицированный интерфейс взаимодействия (единые правила подключения устройства и подсистем);
Одновременное взаимодействие только пары устройств
Понятие «Интерфейс» в МПС.
Интерфейс — соглашение об обмене информацией, правила обмена информацией, подразумевающие электрическую, логическую и конструктивную совместимость устройств, участвующих в обмене.
Какими устройствами и для чего используется адрес, формируемый микропроцессором?
Используется для указания устройства ввода-вывода, с которым производится взаимодействие;
Используется для указания ячейки (память, регистр), с которой производится взаимодействие.
Для чего используется мультиплексированная шина адрес/данные?
Обеспечивает временное уплотнение информации об адресе обращения и данных
Какой тип выхода должны иметь выходы устройств при электрическом сопряжении с линиями шины?
Двухстабильный выход с открытым коллектором (ОК)
Трехстабильный выход (0, 1, отключено)
(Стандарт или с двумя состояниями – 2C, 2S, ТТЛ, ТТЛШ) – не ответ теста
В чем отличие пространств адресов памяти и ввода-вывода?
Различаются возможностями адресации.
Характерные особенности Фон-Неймановской архитектуры.
Общая шина для команд и данных
команды и данные хранятся в единой памяти
обращение к командам и данным разделены во времени (невозможны одновременно)
Характерные особенности Гарвардской архитектуры.
отдельная память для команд и данных (могут быть ограничения по объему)
возможно одновременное обращение к команде и данным
две шины (быстро, но сложно и дорого)
Как ведет себя МП при включении питания и сигналу RESET?
Выбирает команду по стартовому адресу (адрес RESET)
Отличие микроконтроллеров от микропроцессоров.
Интеграция на одном кристалле подсистем МПС
Область применения
МП КР 580 ВМ 80А (i8080)
Адресное пространство оперативной памяти МП i8080 составляет…
64кБ
(пространство памяти;
пространство период ввода-вывода)
Адресное пространство ввода - вывода МП i8080 составляет…
256 байт
Какие основные узлы (блоки) имеет МП i8080?
МП содержит 3 узла:
операционный
управления
внутренней памяти
Назначение регистра признаков (флагов) МП i8080.
Хранит информацию о признаках выполнения операций
В чем заключается выполнение операции сравнения CMP r?
Сравнивает значение регистра со значением аккумулятора путем вычитания БЕЗ присвоения с формированием признаков
Охарактеризуйте (сравните) команды переходов (JMP) и вызова подпрограмм (CALL).
Команда CALL предполагает последующий возврат управления командой RET, для чего происходит сохранение адреса возврата в стеке.
В чем отличие команд ввода - вывода IN port, OUT port от других команд пересылки данных (MOV)?
Обеспечивают работу с портами ввода-вывода, формируя сигналы #IOR, #IOW
(MOV обращается к памяти)
В чем заключается выполнение команды NOP?
Пустая операция, после которой продолжается дальнейшее выполнение команд
Назначение сигнала READY МП.
Используется для сопряжения «медленных» устройств с МП
МП, анализируя данный сигнал может удлинить цикл чтения-записи в устройство
С помощью данного сигнала целевое устройство информирует МП о завершении выполнения операции с ним
Понятие машинного такта.
Машинный такт (МТ) – интервал времени, требуемый для выполнения микроопераций (период тактовых импульсов)
В какой момент времени анализируются и обрабатываются в МП i8080 запросы прерывания?
Анализируются и обрабатываются между отдельными командами.
В какой момент времени обрабатываются в МП i8080 запросы на захват шины – HOLD?
Между машинными циклами команды
Для чего используется режим останова HALT?
Переводит процессор в режим останова с возможностью выхода по прерыванию
Для чего используется байт состояния МП i8080?
Уменьшение количества физических выводов МП
Указания типа машинного цикла
Каким образом осуществляется вывод байта состояния МП i8080?
Передавать шину даных в режиме мультиплексирования.
Достаточно ли байта состояния МП i8080 для формирования сигналов управления?
Недостаточно, требуются сигналы DBIN, #WR
Назначение генератора тактовых импульсов i8224.
формирование тактовых импульсов;
синхронизация некоторых сигналов.
Назначение системного контроллера i8228 .
Формирование сигналов шины управления
Формирование шины данных
(Фиксация байта МП)
Подсистема памяти МПС. Оперативная памятьКакой вид памяти называется оперативной и почему?
Называется так, потому что к ней МП имеет непосредственный доступ.
(Доступен каждый байт ОП.)
Что означает обозначение 4К * 16 БИС памяти?
БИС имеет объем 4кСлов, длина слова 16 бит.
(4*1024 ячеек разрядностью по 16 бит , т.е. 8Кбайт памяти)
Назначение входа #CS БИС ОЗУ и ПЗУ.
#CS − выбор БИС − этот сигнал активизирует ИМС и разрешает ее реакцию на остальные сигналы
Назначение входа #OE элементов памяти.
#OE − разрешение выхода (управляет выходными буферами):
если = 0, то буферы открыты;
если = 1, то буферы в Z − состоянии.
Назначение адресного селектора (дешифратора) при построении системы памяти.
Формирование сигнала активизации БИМ на заданном адресном диапазоне
В чем заключается решение задачи наращивания объема памяти?
В разработке адресных селекторов (дешифраторов) используемых БИС памяти.
В чем заключается решение задачи наращивания разрядности элементов памяти?
В параллельном соединении требуемого количества элементов памяти.
Какие элементы требуются для сопряжения БИС памяти с раздельными входами – выходами данных с ШД?
Дополнительный регистр или шинный формирователь, обеспечивающий использование входов-выходов только при соответствующей операции (запись, чтение)
Что означает понятие «Карта памяти»?
Графическое изображение адресного пространства оперативной памяти МПС с указанием распределения ОЗУ и ПЗУ называется картой памяти
Для чего входом разрешения дешифратора адреса БИС памяти управляют сигналы #MEMR, #MEMW?
Для активизации БИС памяти только при фактическом обращении
Для запрещения активизации БИС памяти при обращении МП к подсистеме ввода-вывода
К чему приводит частичное декодирование адресов (не использование старших неиспользуемых битов адреса при дешифрации)?
Приводит к появлению зеркальных копий (повторений) блоков одной и той же памяти по разным базовым адресам
Достоинства БИС ОЗУ динамического типа.
Высокая плотность хранения данных
Низкая стоимость бита информации
(Малая удельная мощность потребления)
Каким образом осуществляется регенерация БИС ОЗУ динамического типа?
Построчно (одновременно все элементы одной строки)
Характерные особенности последовательной регенерации.
Регенерация строк равномерно распределена по времени.
(При одновременном доступе от МП, процессор приостанавливается на меньшее время.)
Характерные особенности лавинной регенерации.
Регенерация всей памяти одномоментно (неделимая операция)
При одновременном доступе от МП, процессор приостанавливается на большее время.
Чем характеризуется скрытая регенерация?
(Производится незаметно для МП. Сложнее использовать в последнее время.)Использует такты процессорного времени, когда МП гарантированно не обращается к памяти.
Подсистема ввода – вывода МПС. Основные принципы организации. Параллельный ввод – вывод.На основе какой информации разделяются подсистемы памяти и ввода – вывода при раздельных адресных пространствах?
Код или данные.
По разделению на адресное пространство памяти и портов ввода-вывода.
На основе какой информации разделяются подсистемы памяти и ввода – вывода в случае общего адресного пространства?
Сначала располагается память, в конце – память ввода-вывода.
Какое количество портов позволяет максимально адресовать линейный выбор портов при 8-битовом кодировании?
8 портов
Сколько портов имеет БИС параллельного интерфейса КР580ВВ55А (i8255A)?
3 порта: А, В, С
Способ выдачи информации в режиме вывода без квитирования КР580ВВ55А (i8255A) (вывод без проверки готовности).
Выходная информация фиксируется в регистре порта и сохраняется на выводах до выдачи следующего байта.
Способ ввода информации в режиме ввода без квитирования КР580ВВ55А (i8255A) (ввод без проверки готовности).
Информация от ВУ не фиксируется на регистре порта и МП считывает текущее значение входного порта( данных от ВУ)
Как производится согласование скорости работы МП (программы) и ВУ в режиме без квитирования КР580ВВ55А (i8255A) (ввод – вывод без проверки готовности)?
Программно
Как производится согласование скорости работы МП (программы) и ВУ в режиме с квитированием КР580ВВ55А (i8255A) (ввод – вывод с проверкой готовности)?
Аппаратно, специальними сигналами READY
Какие порты КР580ВВ55А (i8255A) могут работать в режиме двунаправленного обмена (режим 2)?
Порт A
Через какие порты передаются сигналы управления приемом – передачей (i8255A режим 1)?
Порт СЧто означает сигнал прерывания в режиме 1 на ввод информации (i8255A)?
Байт данных передан, выходной буфер занят.
Что означает сигнал прерывания в режиме 1 на вывод информации (i8255A)?
Выходной буфер свободен, интерфейс готов к передаче следующего байта.
В чем особенность обработки прерывания (способ формирования запроса) при двунаправленном режиме обмена?
По запросу прерывания МП должен уточнить: по какому событию оно было вызвано (ввод или вывод). Для этого необходимо сначала прочитать состояние порта С (управляющие сигналы SW) и определить активность сигналов IBF, OBF.

Подсистема прерываний. Контроллер прерываний i8259A для МП i8080, i8086.Охарактеризуйте назначение прерывания в МПС.
Снижение непроизводительных расходов времени на программный опрос событий
Обеспечение реакции МП на асинхронные события
Что представляет собой вектор прерывания?
Содержит информацию об адресе обработчика
В чем особенность немаскируемых прерываний?
Прерывания, некоторые невозможно запретить
Для чего используются внутренние прерывания?
деление на ноль,
переполнение,
обращение к недопустимым адресам или недопустимый код операций
Назначение контроллера прерываний (i8259).
Реализация протокола обработки прерываний микропроцессором (переход к обработчику)
Реализация многоуровневой системы прерываний (управление приоритетами, маскированием и т.д.)
Наращивание числа входов запросов прерываний
Какую функцию выполняет регистр запросов прерываний IRR (i8259)?
IRR - регистр запроса прерываний (хранение запросов IR).Какую функцию выполняет регистр обслуживаемых прерываний ISR (i8259)?
ISR - регистр обслуживаемых прерываний. Сохраняет уровни запросов, находящихся в обработке.
Сколько сигналов INTA (подтверждения прерывания) формирует МП (i8080, i8086) при подтверждении прерывания ПКП i8259A?
Один, и то с инверсией
Какая информация передается в МП i8080 в циклах подтверждения прерывания?
Для МП i8080 генерируется код команды CALL (i8080), и в ответ на дополнительные INTA циклы МП передается адрес программы обработки который по ШД принимается МП.
Какая информация передается в МП i8086 в циклах подтверждения прерывания?
для МП i8086 в ответ на INTA циклы передается номер вектора прерываний.
Какая информация должна быть указана при настройке каждого ПКП (i8259)?
Номер вектора (или адрес) для 1-го входа запроса прерывания (IRQ0)
При наращивании количества входов запросов прерываний, каким образом соединяют ПКП?
Каскадирование. К ведущему ПКП на определенные входы IR (входы запросов прерываний) подключают ведомые ПКП, ведомым также известен этот номер. Взаимодействие происходит по шине каскадирования CAS.
В случае каскадного соединения ПКП (i8259) какая информация сообщается при настройке ведомому контроллеру?
каждый ведомый знает № входа ведущего, к которому он подключен (ICW3)
В случае каскадного соединения ПКП (i8259) какая информация сообщается при настройке ведущему контроллеру?
ведущий «знает» к каким входам IR подключены ведомые ПКП (ICW3)
Назначение управляющей команды EOI (end of interrupt) (i8259).
AEOI – признак автоматического завершения прерывания.
EOI – МП закончил обработку прерываний, можно работать дальше.
Что позволяет реализовать режим опроса (polling mode) (i8259)?
P – polling mode (прерывание на МП ПКП-ом не формируется, режим опроса) МП самостоятельно опрашивает ПКП на наличие запросов прерываний, тем самым контролирую процесс обработки прерываний.
Подсистема прямого доступа к памяти (ПДП). Контроллер ПДП i8237.Какое устройство управляет передачей данных между памятью и устройством ввода – вывода в режиме ПДП?
Только специализированный контроллер ПДП (КПДП). КПДП в этом случае может обеспечить пересылку группы данных из памяти (массив) в порт или обратно.
В каком состоянии находится МП в ходе пересылок ПДП?
Отключен от шины, и простаивает в ожидании готовности (без КПДП),
Но может выполнять команды из очереди команд (сКПДП)
Достоинства ПДП.
процессор во время обмена может продолжать выполнение основной программы (из внутреннего буфера, т.к. шина памяти в это время занята)
МП (программа) не отвлекается на периодический обмен с ВУ, а может реагировать на завершение обмена (принят весь объем данных)
цикл обмена ПДП обычно короче цикла обмена с использованием МП
!!!!Информация, необходимая контроллеру ПДП i8237 для работы (инициализация).
Количество данных для обмена
Направление обмена
Адрес блока памяти (массива) для передачи
Режимы работы
(достаточно указать любые три – 2%, НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ 5ый вариант!!!!)
Какое устройство может выступать инициатором обмена ПДП?
Внешнее устройство (ВУ) - обычно
Может быть и МП
Для чего используется сигнал HLDA МП?
HLDA – подтверждение захвата шины от МП. Или сигнал подтверждения предоставления шины данных КПДП.
Особенность выдачи старшего байта адреса КПДП i8237 (К1810ВТ37).
DB7 – DB0 – двунаправленная шина данных. Используется также для выдачи старшего байта адреса памяти, который необходимо «защелкнуть» на внешнем регистре сигналом ADSTB.
DB7 – DB0 – двунаправленная шина данных с буфером, имеющим z-состояние. В циклах ПДП на эти линии выдается восемь старших разрядов адресного кода, которые необходимо «защелкнуть» на внешнем регистре сигналом ADSTB. В режиме работы с ЦП по этим линиям осуществляется прием/передача данных.
В какой последовательности при записи информации из ВУ в память КПДП формирует сигналы управления?
DREQ (запрос)->HRQ (формирование запроса на захват шины) -> HLDA (шина данных наша)-> DARK (подтверждение запроса от ВУ/памяти) ->IOR/MR (из буфера ВУ/памяти в буфер КПДП TR)->MW/ IOW (из буфера TR по адресу памяти/ВУ, хранящемуся в CAR)-> EOP (end of process, окончание обработки запроса передачи данных) -> IOR, IOW – управляющие сигналы портов (входы / выходы)
Для чего используется сигнал AEN, формируемый КПДП?
AEN – указывает системе, что происходят циклы ПДП. Должен блокировать дешифрацию адреса устройствами ввода – вывода, не участвующими в ПДП
Что характерно для режима одиночных передач КПДП?
В режиме одиночной передачи осуществляется передача одного байта, при этом содержимое счетчика циклов ПДП (CWR) уменьшается, а содержимое адресного регистра (CAR) уменьшается или увеличивается на единицу.
Что характерно для режима блочных передач КПДП?
В режиме блочной передачи циклы ПДП осуществляются до момента установления бита TC в регистре условий, т. е. когда счетчик циклов ПДП CWR примет значение FFFFH (завершено) или передача остановится по внешнему сигналу EOP. Циклы передачи могут быть возобновлены, если канал был запрограммирован на автоинициализацию.
Для чего используется режим автоинициализации КПДП?
Автоматическая инициализация – повторение циклов ПДП с теми же параметрами. После автоинициализации контроллер готов к работе и возобновляет действие с приходом очередного сигнала DREQ.
Особенность работы КПДП в режиме память – память.
Существует специфический вид передачи, который называется «память – память». Как следует из названия, обмен здесь идет не между ОП и ВУ, а между двумя областями ОП. Для такой передачи используются два фиксированных канала: канал 0 и канал 1. В канале 0 задается начальный адрес области ОП, откуда будет передаваться информация.
При передаче «память – память» можно использовать режим автофиксации, при котором в процессе передачи адрес в канале 0 не меняется. Этот режим позволяет заполнять заданную область памяти константой.
Режим «память – память» используется, например, для регенерации динамического ОЗУ.
Допустимо ли программное формирование запросов на ПДП?
Возможно
Каким образом выбирается порт для обмена через ПДП?
Через логическую схему по номеру активного канала DMA активизируется нужный порт.
Подсистема реального времени (на основе К1810ВИ54 (i8254))Для чего используются программируемые таймеры – счетчики?
Формирование функций времени;
Обеспечение независимости функций от аппаратной части
Сколько счетчиков содержит таймер К1810ВИ54 (i8254)?
Содержит три независимых канала
(каждый из которых может быть запрограммирован на работу в одном из шести режимов для двоичного или двоично-десятичного)
Количество поддерживаемых режимов в каждом канале таймера К1810ВИ54?
Их шесть:
Режим 0 − программируемая задержка;
Режим 1 − ждущий мультивибратор (одновибратор);
Режим 2 − делитель частоты;
Режим 3 − генератор прямоугольных импульсов (меандр);
Режим 4 − программно-управляемый строб;
Режим 5 − аппаратно-управляемый строб.
Чем характерен режим делителя частоты К1810ВИ54?
Формируются периодические импульсы скважностью 2 с частотой в N раз МЕНЬШЕ CLK (длительность 1 такт)
Особенности выполнения операции побайтного чтения значения 16 разрядного таймера-счетчика К1810ВИ54.
Или чтение по обычным командам ввода. Выполняется чтение состояния таймера CE в любой момент времени. Необходимое условие: GATE = 0 – остановка счета перед чтением. Операция чтения в два этапа – сначала младший байт, потом старший.
16-разрядный буферный регистр OL, служащий для запоминания и хранения мгновенного значения счетчика CE, которое в любое время может быть записано командой Защелка или Чтение состояния канала. После выполнения этих команд содержимое OL может быть считано в ЦП без остановки дальнейшего счета в регистре CE;
Назначение команды «защелкивание» К1810ВИ54.
Команда CLC (защелкивание) позволяет прочитать состояние СЕ без остановки счета таймера. Тоже побайтно (младший –> старший)
Микроконтроллерные системы и средства разработки.Характерные особенности микроконтроллеров.
Интеграция на одном кристалле микроконтроллера большей части подсистем МПС
Какая архитектура организации ядра чаще всего используется в микроконтроллерах?
Раздельная память программ и данных -> Гарвардская архитектура
Какие виды резидентной памяти (по назначению) используются в микроконтроллерах чаще всего?
FLASH для программ,
статическое ОЗУ для данных
EEPROM для долговременного хранения переменных (констант)
Через какие интерфейсы микроконтроллера производят программирование памяти программ МК?
ISP
UART
USB
Какая функциональность МК требуется для реализации внутрисхемного программирования?
При внутрисхемном программировании памяти программ необходимо реализовать:
возможность исполнения программы загрузчика (программатора) МК во время программирования (либо ОЗУ, либо нестираемое ПЗУ)
схему управления процессом стирания – записи FLASH памяти
протокол активизации загрузчика и управления процессом программирования
Какие механизмы используют для защиты авторских прав на программы в МК?
Специальные биты защиты памяти (защита от чтения, проверки и т.д.)
Характерные особенности реализации адресного пространства ОЗУ МК.
Зависит, прежде всего, от типа ядра МК
Пространства адресов памяти программ и памяти данных не пересекаются (гарвардская архитектура), но также встречаются МК с Фон-Неймановской организацией)Пространство портов ввода – вывода (а также конфигурационных регистров) обычно размещается в адресном пространстве ОЗУ. Может иметь доступ по командам “IN, OUT”
Часто существует также битовое пространство, которое также отображено на память ОЗУ (доступ по командам битовых операций)
Адресация внутри каждого пространства индивидуальная, однако доступ к управляющим регистрам и к битовому пространству может производиться общими командами обращения к памяти (с учетом ограничений на тип данных)!
Особенности организации портов ввода – вывода МК.
Параллельные порты – однонаправленные, двунаправленные, порты с альтернативной функцией (определяется при инициализации), с программно-управляемой схемотехникой.Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода.
Доступ к порту производится в соответствии с используемой картой памяти МК и возможностями адресации (команды обращения к памяти, команды ввода / вывода и битовые команды)
В чем особенности квазидвунаправленных портов МК?
Не требуют предварительной инициализации, в режиме ввода автоматически подключает питание.
Какие задачи решают таймеры - счетчики в МК?
Формирование меток реального времени;
Подсчет числа импульсов внешнего сигнала на заданном временном интервале
Для чего используется режим захвата (Input capture) таймеров – счетчиков?
измерения интервалов времени в виде захвата (запоминания) двух моментов времени между которыми надо зафиксировать время
Для чего используется режим выходного сравнения (output compare) таймеров – счетчиков?
при совпадении значений регистров формируется сигнал, который может использоваться для:
перезагрузки значения счетчика
управления выходным сигналом порта (формирование сигналов)
прерывания МК
Часто ли в МК реализуют встроенные АЦП?
Да
часто используются как дифференциальные, так и однополярные входы
часто имеются встроенные генераторы опорных сигналов
Часто ли в МК реализуют встроенные ЦАП?
Нет
ЦАП на кристалле МК реализуется достаточно редко (у МК обычно недостаточно ресурсов для формирования быстроменяющихся аналоговых сигналов (например, звуковых), и, к тому же, в целевых системах аналоговые сигналы для управления практически не используются)
Какие последовательные интерфейсы часто реализуют в МК?
Последовательные интерфейсы в МК системах являются хорошим средством связи с внешними подсистемами и достаточно хорошо развиты
Широкое применение получили:
UART / USART (RS-232, RS-485) – связь встроенной микроконтроллерной системы с системой управления верхнего уровня, например, с персональным компьютером
SPI – связь с внешними по отношению к МК периферийными ИС, а также с датчиками физических величин с последовательным выходом (один из режимов SD карт)
I2C (применение - то же, что и SPI)
CAN – связь с датчиками и другими устройствами CAN в индустриальной помехозащищенной сети - автомобильная промышленность
USB – вместо UART
Ethernet
В каком режиме пониженного энергопотребления МК потребляет меньше энергии?
Power Down mode
(Прекращает работу как центральный процессор, так и большинство периферийных модулей.)

Работают ли в режиме пониженного энергопотребления Idle периферийные модули МК?
Нет, отключается только МП
Остаются активными таймеры/счетчики, сторожевой таймер и систему прерываний. Это обеспечивает активацию MCU внешними прерываниями и такими внутренними прерываниями, как переполнение таймера и завершение приема UART
Назначение сторожевого таймера (Watch Dog) МК.
Аппаратный сброс МК в случае зависания программы
Должен ли программист управлять сторожевым таймером МК?
Да
Для чего используется блок детектирования пониженного напряжения питания в МК?
Для формирования сигнала сброса МК при понижении напряжения питания ниже установленного порога
Особенности программных симуляторов.
Включают возможность моделирования окружающей среды исследуемой системы, неполное моделирование периферийных модулей, сложность задания тестовых воздействий, для простых задач.
Не все модули МК поддерживаются симулятором. Полностью поддерживаются следующие модули:
порты ввода – вывода
все виды прерываний
таймеры / счетчики
последовательный интерфейс
интерфейс SPI
LCD контроллер (встроенный)
Что включают в себя оценочные модули (стартовые комплекты) микроконтроллерных систем?
Плата со спецоборудованием + ПО + средства отладки (самый длинный ответ)
EasyAVR6 представляет собой отладочную плату для изучения, разработки и отладки систем на основе микроконтроллеров фирмы Atmel. Плата включает в себя средства для программирования (прошивки) контроллера с ПК через интерфейс USB и позволяет упростить процесс разработки – проверки ПО. Большое разнообразие периферийных модулей, расположенных на плате позволяет изучить и провести лабораторные эксперименты в различных областях применения МК. Плата также имеет порты расширения, позволяющие подключать дополнительные модули, ещё более расширяющие функциональность платы (MP3, SD card, GSM, GPS и др.).
Особенности внутрисхемного программирования МК.
Внутрисхемное программирование (ICP) - чтение и запись микросхем памяти и программатора. Оно может быть использовано как при разработке и серийном производстве, так и при ремонте.
Преимущества такого способа:
- Нет необходимости в перепайке микросхемы (иногда многократной). Это особенно важно при отладке и ремонте устройств - снижает риск повреждения и укоряет работу.
- Не требуется дорогостоящая панель.
- Работа с микросхемами, хранящими информацию в ОЗУ. При их выпайке и обесточивании данные будут уничтожены.
Недостатки:
- скорость программирования может быть ниже
- возможно повреждение устройства, программатора либо прошивки, если устройство не предусматривает такой режим работы или монтажник допустил ошибку при подключении.
микроконтроллеров непосредственно в устройстве, без установки в панель
Каким образом осуществляется режим фоновой отладки (On Chip Debugging)?
В последнее время компании производители микропроцессоров и микроконтроллеров интегрируют в свои новые разработки модули с функциями встроенной отладки – отладчики на кристалле (on-chip debug). Для поддержки функций встроенной отладки необходим специальный канал связи с компьютером. Чаще всего в качестве такого канала используется тестовый последовательный интерфейс типа JTAG или его производная, поэтому, средство отладки, построенное на базе встроенного в кристалл отладочного модуля, часто называют JTAG эмулятором.
JTAG-эмулятор позволяет выполнять следующие действия:
Пошаговый (на уровне машинных команд) режим выполнения программы.
Заморозка периферии при останове: в момент перехода в режим останова выполнения программы пользователя JTAG-эмуляторблокирует источниктактовой частоты, управляющий работой центрального процессора и периферийных устройств. Это обеспечивает точное отслеживание модельного времени. JTAG-эмулятор обеспечивает точное соответствие времени выполнения программы пользователя времени работы периферийных устройств.
Доступ к ресурсам микроконтроллера при останове: JTAG-эмулятор предоставляет доступ ко всем ресурсам микроконтроллера в режиме останова выполнения программы пользователя.
Организация связи с оператором.В чем заключается суть статического метода индикации (применительно к линейным светодиодным дисплеям)?
С каждым индикатором связана отдельная запоминающая ячейка, хранящая его состояние
Характерные особенности динамической индикации (применительно к линейным светодиодным дисплеям).
Снижение аппаратных затрат
Ниже яркость
Сложная схема программного управления
Характерные особенности статической индикации.
требует больших аппаратных затрат (на каждый сегмент – свой регистр [и дешифратор] + большое число соединительных проводов)
простое управление
100% яркость свечения
Какая минимальная частота регенерации изображения линейного дисплея считается достаточной?
25 Гц
Характерные особенности матричной организации клавиатуры.
Малые аппаратные затраты
Усложненная программа обработки
Необходимость построчного сканирования с целью определения состояния клавиш в каждой строке
Как проявляется дребезг контактов?
Появляется случайный искаженный сигнал, на который система может отреагировать как на нажатие кнопки.
АЦП и ЦАП.На какие параметры преобразования сигнала влияет разрядность АЦП (аналого-цифрового преобразователя)?
Большая разрядность АЦП обеспечивает больший динамический диапазон преобразовываемого сигнала
На какие параметры преобразования сигнала влияет частота дискретизации АЦП?
Частота дискретизации (частота оцифровки или обновления аналогового сигнала). Чем выше данный параметр, тем:
Тем меньше время преобразования;
Тем более высокочастотный сигнал может быть преобразован
Что необходимо обеспечить при использовании режима запуск – чтение АЦП в одной команде?
Согласование быстродействия МП и АЦП по сигналу READY
Какой механизм целесообразно использовать для сопряжения медленных АЦП с МП?С программным опросом готовности данных. Для быстрых
С прерыванием программы по сигналу DR. Для медленных так могут занять процессор
Какими способами можно отреагировать на завершение преобразования при использовании режима раздельного запуска – чтения АЦП?
Использовать механизм прерываний для определения момента завершения преобразования
Программно проверять завершение преобразования перед чтением АЦП
Особенности сопряжения ЦАП с МПС.
Код на вход ЦАП должен поступать одновременно на все разряда.
Побайтово подавать нельзя, так как на выходе ЦАП будут большие помехи и tУСТ значительно увеличится.

Приложенные файлы

  • docx 8981704
    Размер файла: 61 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий