Bộ điều khiển MCU

Trong phần này mình sẽ trình bày về các vấn đề sau : 1. Bootloader : Chế độ đọc trong lúc nạp 2. Sleep - Power down : Chế độ ngủ và chế độ giảm công suất ......... 3. Chế độ hoạt động - trạng thái làm việc của ALU, con trỏ SP. 4. Chế độ hoạt động đặc biệt của Timer/Counter 2 qua thanh ghi điều khiển ASSR 5. Chế độ Reset cả 2 bộ Timer/Counter 0 và Timer/Counter 1 qua thanh ghi điều khiển SFIOR
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bộ điều khiển MCU Bộ điều khiển MCUTrong phần này mình sẽ trình bày về các vấn đề sau :1. Bootloader : Chế độ đọc trong lúc nạp2. Sleep - Power down : Chế độ ngủ và chế độ giảm công suất .........3. Chế độ hoạt động - trạng thái làm việc của ALU, con trỏ SP.4. Chế độ hoạt động đặc biệt của Timer/Counter 2 qua thanh ghi điều khiển ASSR5. Chế độ Reset cả 2 bộ Timer/Counter 0 và Timer/Counter 1 qua thanh ghi điều khiển SFIOR6. Chế độ kiểm tra lỗi trên chip On-chip Debug7. Chế độ ngắt ngoài của MCU8. Chế độ trên thanh ghi SPMCRhttp://www.ebook.edu.vn Bộ điều khiển MCU1.3.1 ALU – Arithmetic Logic Unit - Đơn vị xử lý số học và logic AVR ALU hiệu năng cao tác động trựuc tiếp tới 32 thanh ghi đa năng. Trongvòng 1 chu kỳ, các toán hạng số học thực hiện giữa các thanh ghi đa năng hoặc giữamột thanh ghi và một toán hạng tức thời. Các toán tử của ALU được chia làm 3 loạichính: Số học, logic, và xử lý bit. Một số phép xử lý của kiến trúc này cũng cung cấpbộ nhân số có dấu và không có dấu và dạng phân số.1.3.2 Status Register – Thanh ghi trạng thái Thanh ghi trạng thái chứa thông tin về kết quả thưc hiện của hầu hết các lệnh sốhọc. Các thông tin này có thể được sử dụng để điều khiển chương trình. Chú ý rằng cácthanh ghi trạng thái được cập nhật sau tất cả các hoạt động của ALU. Trong nhiềutrường hợp, điều này sẽ bỏ đi những cần thiết khi sử dụng câu lệnh so sánh chuyêndụng, kết quả nhanh hơn và đoạn chương trình ngắn gọn hơn.Thanh ghi trạng thái không tự động lưu trữ khi đang nhập vào môt thường trình ngắt vàlưu trữ khi trở về tự một ngắt. Điều này phải được quản lý bằng phần mềm. Thanh ghitrạng thái AVR – SREG - được định nghĩa như sau:• Bit 7 – I: Global Interrupt Enable- bit cho phép ngắt toàn cục Bit cho phép ngắt toàn cục phải được đặt để cho các ngắt có thể hoạt động.Điều khiển hoạt động của các ngắt riêng biệt được thực hiện trong các thanh ghi điềukhiển riêng biệt. Nếu thanh ghi cho phép ngắt toàn cục được xóa, không có một ngắtriêng biệt nào được hoạt động. Bit I được xóa bởi phần cứng sau khi một ngắt xảy ra vàđược đặt bởi lệnh RETI để cho các phép các ngắt tiếp theo hoạt động. Bit I cũng có thểđược đặt và xóa bởi câu lệnh SEI và CLI trong các ứng dụng.• Bit 6 – T: Bit Copy Storage Các câu lệnh copy bit BLD (Bit LoaD) và BST (Bit STore) sử dụng bit T như làđích hoặc nguồn cho bit hoạt động. 1 bit từ một thanh ghi trong tệp thanh ghi có thểđược copy vào bit T bằng lệnh BST và một bit trong T có thể được copy vào 1 bittrong thanh ghi trong tệp thanh ghi bằng lệng BLD.http://www.ebook.edu.vn Bộ điều khiển MCU• Bit 5 – H: Half Carry Flag Cờ nhớ một nửa dùng cho các toàn hạng hạng một nửa byte trong các phép toánsố học. Cờ H sử dụng phép toán số học với số BDC .• Bit 4 – S: Sign Bit, S = N ⊕ V – bit dấu Bit S là phép XOR giữa cờ âm và cờ tràn V .• Bit 3 – V: Two’s Complement Overflow Flag – cờ tràn mã bù 2 Cờ tràn V hỗ trợ phép toán số bù 2.• Bit 2 – N: Negative Flag – cờ âm Cờ âm N hiển thị kết quả âm của phép toán logic hoặc số học.• Bit 1 – Z: Zero Flag Cờ Zero Z hiển thị kết quả bằng 0 của phép toán logic hoặc số học.• Bit 0 – C: Carry Flag Cờ nhớ C hiển thị số nhớ trong phép toán logic hoặc số học.http://www.ebook.edu.vn Bộ điều khiển MCU1.3.4 Stack Pointer – ngăn xếp Stack thường được sử dụng để chứa dữ liệu tạm thời, cho việc lưu trữ các biếnđịa phương và cho việc lưu trữ địa chỉ trở về sau khi gọi các thường trình và các ngắt.Thanh ghi con trỏ thường trỏ tới đỉnh của stack. Chú ý rằng stack được thực hiện khităng thêm từ địa chỉ cao đến địa chỉ thấp, điều này nói lên rằng khi thực hiện lệnhPUSH thì con trỏ sẽ tự động giảm. Con trỏ trỏ đến vùng ngăn xếp dữ liệu SRAM .Không gian ngăn xếp trong SRAM phải được định nghĩa bằng chương trình trước khibất cứ thường trình hoặc ngắt được thực hiện. Con trỏ ngăn xếp phải được set để trỏtới địa chỉ trên $0100. Con trỏ ngăn xếp được giảm đi 1 khi dữ liệu được cất vào ngănxếp và được giảm đi 2 khi cất địa chỉ trở về của thường trình hoặc ngắt. SP được tănglên khi dữ liệu được lấy ra. AVR SP được thực hiện với 2 thanh ghi 8 bit trong không gian I/O. Số các bitthực tế sử dụng là tuỳ thuộc. Chú ý rằng không gian dữ liệu trong một số thực thi củakiến trúc AVR rất nhỏ, chỉ SPL là cần. Trong trường hợp này SPH không sử dụng. Hình 1.6 Sơ đồ các thanh ghi của con trỏ1.3.5 Reset and Interrupt Handling - điều khiển ngắt và reset AVR cung cấp 1 vài nguồn ngắt khác nhau. Các ngắt này và vector reset riêngbiệt có vector chương trình riêng biệt nằm trong không gian nhớ chương trình. Tất cảcác ngắt được chỉ định bởi các bit cho phép riêng biệt mà các bit này phải được ghimức logic 1 cù ...