میکرو آنترلرهای 8XC196KC/KD

فصل دوم

8XC196KC/KD

مقدمه ای بر میکرو آنترلرهای

8XC196KC/KD

١٠ راهنمای کامل میکروکنترلر

8

مقدمه ای بر میکروکنترلرهای XC196KC/KD

١١

هستند آه

CHMOS 8 میکروآنترلرهای ١۶ بیتی XC196KD 8 و XC196KC

برای

بوده و از مجموعه

محاسبات سریع و عملیات ورودی/خروجی سریع طراحیMCS- شده اند. از اعضای خانواده 96

دستورالعمل ها و معماری مشترآی استفاده م یآنند

بررسی گذرایی بر معماری و نرم افزار میکروآنترلرهای

به طور معمول در

. این فصلآنترل MCS- 8 خواهد داشت. خانواده 96 XC196KC/KD

حلقه بسته

در آاربردهای،

1 و پردازش سیگنال در سطح متوسط2 به آار بردهآنترل موتورها3 MCS- می شود. تولیدات خانواده 96

،

قفل

چاپگرها ، آنترل ماشین ها، دستگاه های فتوآپی، ترمزهای ضد4 ، آنترل مطبوع آنند ههای هوا5، درایورهای دیسک و ابزار

8XC196KC

٢ بلوک دیاگرام - دقیق پزشکی6، استفاده م یشود. شکل ١

8

١۶ بیتی بهره می برند آه از طریق یک ، واحد پردازش مرآزی

می باشد. هر آدام از این میکروآنترلرها از یک XC196KD و7

گذرگاه ١۶

حافظه متصل م یباشد

را به واحدهای جانبی داخلی متصل م یآند

8 بیتی به یک آنترل آننده وقفه 9 و یک آنترل آننده. امتداد این گذرگاه واحد پردازش مرآزی. به علاوه یک (CPU)

برای انتقال بایت های دستورالعمل از آنترل

منتقل م یآند

متفاوت هستند همانطور آه در

CPU گذرگاه ٨ بیتی. RALU آننده حافظه 10 به ثبات دستورالعمل 11 درKD و KC فایل ثبات در انواع

8XC196KD

نیز در

متفاوت هستند

٢ملاحظه می شود مقدار این بلوک ١٠٢۴ بایت در - شکل ١OTPROM 8 می باشد.حافظه داخلی XC196KC و ۵١٢ بایت در. تعداد این حافظه ٣٢ آیلو KD و KC انواع

8

می باشد. XC196KC 8 و ١۶ آیلو بایت در XC196KD بایت در

1

. Close Loop

2

. Mid Range Digital Signal Processing

3

. Motor Control

4

. Anti Lock Brakes

5

. Air Conditioner Control

6

. Medical Instrumentaion

7

. CPU (Central Processing Unit)

8

. Bus

9

. interrupt Controller

10

. Memory Controller

11

. Instruction Register

8XC196KC/KD

١٢ راهنمای کامل میکروکنترلر

8

XC196KC/KD ٢. بلوک دیاگرام - شکل ١

8

با یکدیگر XC196KD 8 و XC196KC ٢. مقایسه -١

8

می باشد آه دو XC196KC 8 یک نسخه بسیار سریع از XC196KD

٢

) تفاوتهای این - دارد. جدول ( ١ RAM و OPTROM،8XC196KC برابر

8XC196KD 8

از نظر نوع عملکرد و تعداد، واحدهای جانبی یکسانی دارند

و XC196KC . در میکروآنترلر را با هم مقایسه م یآند.

8XC196KD 8

و XC196KC ٢. مقایسه های - جدول ١

8

ویژگی XC196KC 8XC196KD

فضای قابل آدرس دهی

64

حافظه Kbytes 64 Kbytes

ها نیز

512

SFRS) داخلی RAMشامل می شود) bytes 1024 bytes

قابل برنامه ریزی

16

16

ROM(یکبار) Kbytes 32 Kbytesبیشینه فرآانس آاری MHZ 20 MHZ

8

مقدمه ای بر میکروکنترلرهای XC196KC/KD

١٣

8XC196KC/KD

٢. هسته -٢

یک

٢ را

از یک

آنترل آننده ،(CPU) 8 از واحد پردازش مرآزی XC196KC/KD هسته- حافظه و یک آنترل آننده وقفه تشکیل شده است. (شکل ٢واحد حسابی و منطقی ثبات1 و یک CPU ملاحظه آنید) و

فایل ثبات

2 تشکیل می شود.

CPU

٢. آنترل -٢-١3 آنترل می شود آه با استفاده از CPU

بایت ها و آلمه ها و یا آلمه های مضاعف

فرمان

از صف چهار

4 فایل ثبات پایینی، یاRALU از طریق دسترسی سیستم به فایل ثبات بالای، بهCPU انجام عملیاتی را م یدهد. دستورالعمل های

RALU

جابه جا م یشود

بایتی 5 در آنترل آننده حافظه، به ثبات دستورالعمل. ماشین میکروآد دستورالعم ل ها را رمزگشایی 6

آرده و مجموعه عملیاتهای آه برای اجرای دستورالعمل لازم است،

اجرا می آند

.

٢

. فایل ثبات -٢-٢7

می باشد

. فایل RAM و ٢٣٢ بایت از ثبات های همه منظوره (SFR)

همه منظورره

( ٢۵۶ RAM ثبات بالایی تنها در برگیرنده ثبا تهای

8

همه منظوره م یتواند به صورت بای تها، آلم هها

یا آلمات مضاعف، صورت گیرد

) می باشد. دستیابی XC196KD 8 و ٧٨۶ بایت در XC196KC بایت درRAM به ثبات.

به صورت متفاوتی به فای لهای ثبات بالایی و پایینی

RALU8

دسترسی دارد

مستقیم از طریق روش آدرس دهی مستقیم ثباتی است

آدرس دهی در فصل سوم را ملاحظه آنید

بالایی از طریق روش آدرس دهی مستقیم ثباتی تنها زمانی

امکان پذیر است آه دست یابی پنجره ای به صورت عمودی فعال

باشد

بلوک های فایل ثبات بالائی در فایل ثبات پایینی م یباشد

چهارم

مورد فایل ثبات و دست یابی پنجره ای ملاحظه آنید

. دسترسی به فایل ثبات پایینی همواره به طور. (روشهای) دست یابی به فایل ثبات. دست یابی پنجر های به صورت عمودی یک تکنیک برای نگاشت. فصلانواع داده ها و آدرسها را برای اطلاعات بیشتر در.

1

. RALU: Register Arithmetic Logicc Unit

2

. Register File

3

. Microcode engine

4

. double word

5

. Four byte queue

6

. Four byte queue

7

.Special Function Register

8

.Register Aritmetic Logic Unit

8XC196KC/KD

١۴ راهنمای کامل میکروکنترلر

8XC196KC/KD

٢

٢. بلوک دیاگرام هسته - شکل ٢. واحد حسابی و منطقی ثبات -٢-٣آلمه (ALU) در برگیرنده یک واحدحسابی و منطقی RALU

ثبات دستورالعمل

، ،(PC) شمارنده برنامه2 ،(PSW) وضعیت برنامه1

ماشین میکروآد

بیتی

آلمه پایینی و ثبات عملوند دوم

ثبات انتخاب آننده سه بیتی،

١۶ بیتی به علاوه یک بیت علامت

، یک ثبات ثابت3، یک ثبات انتخاب آننده سه، شمارنده حلق های4 و سه ثبات موقت (ثبات های آلمه بالای،) می باشد. تمام ثبات ها به جز١۶ بیتی یا ١٧ بیتی م یباشند) بعضی از این ثبا تها )

را با ساده آردن عملیات آم آننده،

وارد م یشود

می تواند با ذخیره آردن مقادیر ثابت در ثبات ثابت به

ALU می توانند سرعت. ALU به B و A آلمات از طریق ورودی هایRALU

محاسبات سرعت م یبخشد

افزودن یک واحد یا آاهش یک واحد از بایت یا آلمات این

در برگیرنده

می باشد آه سرویس دهی به تمام وقف ههای قابل پوشش

. به این صورت آه هنگام مکم لسازی وPSW مقادیر ثابت به سادگی در دسترس قرار دارند(PSW. یک بیت( 1

نیز

(PSW. را به طور عمومی فعال یا غیرفعال می آند و بیت ( 2

را فعال یا غیرفعال می آند و

1

(PTS) سرویس دهنده رابط جانبی 5.Program Status Word

2

.Program Counter

3

.Constant Register

4

.Loop Counter

5

.Peripheral Transaction Server

8

مقدمه ای بر میکروکنترلرهای XC196KC/KD

١۵

شش پرچم بولی

1 دیگر نشان دهنده وضعیت برنامه آاربر م یباشد.

آمده است

در برگیرنده آدرس دستورالعمل بعدی و

. C در ضمیمه PSW جزئیات بیشتر در خصوص ثبات(PC) شمارنده برنامه

نیز سخت افزاری است آه به طور اتوماتیک آدر سهای بعدی را در

آن قرار می دهد

.اگر یک پرش، وقفه، فراخوانی یا بازگشت،

قرار

خواهد داد

بیتی و به عنوان ثبات های موقت برای بسیاری دیگر از

دستورالعمل ها مورد استفاده قرار م یگیرد

نیز از آا در

عملیاتی آه نیاز به شیفت های منطقی دارد استفاده م یآند

PC آدرس مناسب را در ALU ، ترتیب آدرسی را عوض آند.ثبات های آلمه بصورت ترآیبی در دستورالعمل های ٣٢. از آنجائیکه ثبا تهاRALU، خود دارای قابلیت شیفت منطقی هستند

(

برای مثال، نرمالیزه آردن، ضرب و تقسیم) ثبات آلمه پایینی

Double-Word

در حال شیفت دادن باشد و ثبات آلمه بالایی برای انجام هر

شیفتی استفاده می شود

حلقه ای ۶ بیتی شمرده می شود

میکروآد یک دستورالعمل دو عملوندی را اجرا م یآند، عملوند

دوم را در خود ذخیره م یآند

هنگام تقسیم، مقسوم علیه

در

وارد شود

تنها زمانی مورد استفاده قرار می گیرد آه آمیت های. شیفت های متعدد به وسیله شمارنده. ثبات عملوند دوم، زمانی آه. همچنین هنگام ضرب، مضروب 2 و3 را شامل م یشود. هنگام تفریق،B خروجی این ثبات، مکمل می شود قبل از اینکه به ورودی. (ALU)

٢

. اجرای آد -٢-٣-١

8

انجام می دهد. این XC196KC/KD بیشترین محاسبات را برای RALU

واحد فقط از یک انباره

به طور مستقیم بر روی فایل ثبات پایینی عمل می آند، آه در

اصل این فایل ثبات پایینی ٢۵۶ انباره را فراهم می آند

در این حالت برنامه به جای یک انباره از طریق چندین

4 استفاده نمی آند. بلکه به جای آن. چون

8

بسیار سریعتر و موثرتر انجام می شود

برنامه ها XC196KC/KD انباره اجرا م یشود، م یتوان گفت در.

80

آه در ادامه آمده است دو متغیر ١۶ C برای نمونه، برنامه 196

را در هم ضرب م یآند و نتیجه ٣٢ بیتی

(FACTOR- و( 1 (FACTOR- بیتی ( 2

ذخیره می آند

. (RESULT) حاصل از آن را در یک متغیر سوم

MOV AX,FACTOR-1 ;AX

MUL AX,FACTOR-2 ;AX

MOA RESULT,AX ;AX

MOV RESULT+2,DX ;Dx