Mikroprocesory v přístrojové technice

Mikroprocesory v přístrojové technice A3B38MMP, katedra měření, ČVUT FEL Vyučující: přednášky: doc. Ing. Jan Fischer, CSc., konzultace: úterý 17.45 hod v 205, (příp. další po dohodě) čtvrtek 18.30 hod v E1-7 cvičení halová lab. E1-7 blok A3 tel. 22435 2175 Ing. Ján Tomlain, (míst. S152) cvičení čt. 14.30, čt. 16,15 1

Kontakty Ing. Jan Fischer, CSc., kat. měření, míst. 441/1 FISCHER()FEL.CVUT.CZ, tel 22435 2179 pro komunikaci používat pouze studentskou adresu FEL uziv_jméno( )FEL.CVUT.CZ (ostatní je spam) do předmětu mailu mimo jiné napsat též A3B38MMP 2

Oblast zájmu předmětu Mikroprocesory v přístrojové technice - Použití mikroprocesoru v přístroji Mikroprocesory a jednočipové mikropočítače HW komponenty 3

Oblast zájmu předmětu Přístrojová technika - přístroj Přístroj: spotřební elektronika, automatizace, měřicí technika, prodejní automaty Mikroprocesorem řízený přístroj Mikroprocesor vestavěný v přístroji či zařízení? kolik máte doma mikroprocesorů?? kolik máte v autě mikroprocesorů? 4

up ve spotřební a domácí elektronice Největší spotřeba mikroprocesorů, resp. mikrokontrolérů spolu s automobilovým průmyslem. Přístroj - ve spotřební elektronice: mobilní telefon, PDA, dig.fotoaparát, kamera, CD + MP3 přehrávač, televizor, DVD přehrávač, činnosti: vstup - výstup signálu, digitalizace, komprese, ukládání, přenos 5

up ve spotřební a domácí elektronice Největší spotřeba mikroprocesorů, resp. mikrokontrolérů spolu s automobilovým průmyslem. Přístroj - ve spotřební elektronice: mobilní telefon, PDA, dig.fotoaparát, kamera, CD + MP3 přehrávač, televizor, DVD přehrávač, činnosti: vstup - výstup signálu, digitalizace, komprese, ukládání, přenos tzv. Bílá elektronika myčka, lednička, mraznička, pračka, mikrovlnná trouba, mixér, vysavač činnosti: ovládací vstupy, snímání ( teplota, hladina, průtok,..) akční členy - ovládání motoru, solenoidových ventilů, komunikace s obsluhou Osvětlení - řízení zářivky - zabudovaný mikrořadič 6

up řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras 7

up řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras Osciloskop (zcela jiná konstrukce oproti původnímu osciloskopu - výkonný počítač + rychlé A/D převodníky), 8

up řízený přístroj v měřicí technice Měřicí technika Přístroje: Multimetr, osciloskop, logický analyzátor, měřič impedance, generátor, reflektometr na měření metalických a optických tras Osciloskop - zcela jiná konstrukce oproti původnímu osciloskopu - výkonný počítač + rychlé převodníky A/D, zobrazení na LCD Spektrální analyzátor - digitalizace signálu + Fourier. transformace, metody číslicového zpracování signálu Elektroměr - digitalizace u, i, W = výpočet odebrané energie, vzorkování, digitalizace, výpočet dálkové ovládání - HDO ( noční proud ) komunikace, ovládání relé p( t) = u( t) i( t) W = t2 t1 u( t) i( t)dt W = n 1 u k i k 9

up řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle,... 10

up řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle,... Rozpočítávací měřič tepla - na radiátoru ústředního topení Automatizace - regulace, regulátor teploty, řízení klimatizace Ovládání světel, komunikace - standard D.A.L.I. Dálkové ovládání vrat - garáže - ( komunikace, kódy, akční členy, bezpečnost osob - snímání přítomnosti osob a síly zavírání ) 11

up řízený přístroj - domovní automatizace Domovní automatizace regulace. regulátor teploty, řízení klimatizace Regulátor topení - snímání teploty v místnostech, venkovní teploty, rychlosti větru, ovládání kotle,... Rozpočítávací měřič tepla - na radiátoru ústředního topení Automatizace - regulace, regulátor teploty, řízení klimatizace Ovládání světel, komunikace - standard D.A.L.I. Dálkové ovládání vrat - garáže - ( komunikace, kódy, akční členy, bezpečnost osob - snímání přítomnosti osob a síly zavírání ) Zabezpečovací technika Přístupové systémy - čtečky karet, klávesnice, komunikace Zabezpečovací systémy- snímače pohybu, zvuku - např. tříštění skla, optické závory, komunikace, signalizace, přenos dat SMS,? přenos redukovaného obrazu (studijní obor na ČVUT -FEL: Inteligentní budovy 12

up řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny, (snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet). 13

up řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny, ( snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet). Automatické váhy ( supermarket) snímač síly - tenzometry, zobrazení, komunikace- přeprogramování ceny, tisk Prodejní automat jízdenek ( MHD, ČD,..) Přenosná čtečka karet - (restaurace) - klávesnice, zobrazení, bezdrátová komunikace, tisk. 14

up řízený přístroj - prodej, služby Prodejní automaty - na potraviny, ( snímač mincí, zobrazení, akční členy..) Stojan benzinové pumpy ( snímač - průtokoměr, komunikace, zobrazení, čtečka karet). Automatické váhy ( supermarket) snímač síly - tenzometry, zobrazení, komunikace- přeprogramování ceny, tisk Prodejní automat jízdenek ( MHD, ČD,..) Přenosná čtečka karet - (restaurace) - klávesnice, zobrazení, bezdrátová komunikace, tisk. Přístupové systémy - vstupenky, lanovky, vleky čtečka - optická, RFID,.., komunikace, akční členy - otevírání závory Hrací automaty: ( sem patří!!! bohužel i tzv. výherní -hrací automaty - vstup, snímání množství mincí v zásobníku, generace pseudonáhodných čísel, ovládání akčních členů, programovatelný stupeň výhry automatu). 15

up - automobilní elektronika automotive Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..) 16

up - automobilní elektronika - automotive Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..) Sběr dat: teploty (olej, voda,..), tlak, klepání motoru,spaliny,.. Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken ( snímání proudu - bezpečnost) Regulace - zadání žádané hodnoty, snímání polohy, ovládání motorků, snímání proudu motorku, řízení klimatizace Naklápění reflektorů- up + výkon. budič + krokový motorek 17

up - automobilní elektronika - automotive Automobilní elektronika - palubní přístroje: (řízení motoru- vstřikování,.. řízení brzd ABS, AES, palubní počítač, tempomat,..) Sběr dat: teploty (olej, voda,..), tlak, klepání motoru,spaliny,.. Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken ( snímání proudu - bezpečnost) Regulace - zadání žádané hodnoty, snímání polohy, ovládání motorků, snímání proudu motorku, řízení klimatizace Naklápění reflektorů- up + výkon. budič + krokový motorek Ovládání zábavní elektroniky - rozhlas. přijímač, přehrávač, navigace Komunikace: rozhraní CAN - základní komunikač. rozhraní - (systémová, zábavní) rozhraní LIN - periferie - ovládání motorků v oknech,.. nově - rozhraní Flex ray - např. přímé ovládání brzd 18

up - automobilní elektronika - automotive Asistenční funkce Parkovací asistent vyhodnocení signálu senzorů, stav okolí, řízení Vyhodnocení polohy vozidla vzhledem k ostatním vozidlům a překážkám s využitím snímačů ( radar, ultrazvuk, kamera,) vzdálenost, mrtvý úhel Kamery sledování vodorovného značení čáry ( také Octavia, Fabia Kamery couvací kamera, panoramatický obraz syntéza obrazů ze 4 kamer Rozpoznávání chování řidiče, kamera + rozpoznávání dopravních značek, rozpoznávaní polohy vozidla na vozovce vzhledem k vodorovnému dopravnímu značení Doplňkové funkce - řízení stěračů, nastavování polohy volantu, sedaček, stahování oken (snímání proudu - bezpečnost), ovládání střešního okna Odemykání a zabezpečovací systém RFID, komunikace, (viz. příklad klika- přijímací anténa RFID, kapacitní snímače, mikrořadič, komunikace 19

. Palubní deska Octavia 20

. Palubní deska - přední strana spoje - LED 21

. Palubní deska - indikační LED skrytem 22

. Palubní deska - prosvětlovací folie před LED 23

. Palubní deska deska zadní strana krystal pro RTC (hodiny) konektor. rozhr. CAN otočné indikátory zvuk. sig. zesilovač procesor 24

Palubní deska- krokový motorek - stav paliva. krokový motorek 25

Shrnutí- bloky palubní desky mikrořadič komunikace- CAN výstupy_ LED, LCD, zvuk, otočná indikace s krokovým motorkem( rychlost, otáčky, palivo, teplota) blok reálného času hodiny regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V) 26

. Řídicí jednotka Diesel, Octavia 2 řada 27

. Deska říd. jed. řídicí procesor pam. prog. NOR Flash budiče akč. členů 28

Shrnutí- říd. jednotka diesel. motoru mikrořadič komunikace- CAN vstupy. analogové vstupy motor, výstupy výkonové výstupy pro ovládání elektromagnetických akčních členů (vstřik paliva,.) regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V) 29

BCM Body Control Modul. výkonová relé procesor 30

. Parkovací asistent- ultrazvuk 31

Parkovací asistent- ultrazvuk. řídicí procesor 32

. Blok ovládání naklápění reflektorů - Fabia 33

Blok ovládání naklápění reflektorů - Fabia. řídicí procesor výkonové stupně ovládací výstupy kom. rozhr. CAN 34

. Deska komunikace s Bluetooth SRAM (NOR) Flash anténa (procesor) 35

. Multifunkční volant - Octavia 36

Multifunkční volant - Octavia. opt. snímač enkodéru kontakty tlačítek 37

Multifunkční volant - Octavia. mikrořadič Infineon TLE 9832 jádro 51 38

Shrnutí bloky multifunkčního volantu mikrořadič ovládací vstupy - tlačítka, rotační ovládač- enkodér, výstupy- LED komunikace- CAN regulátor napájecího napětí (z palubní sítě + 12,6 V) Snímky desek automotive byly pořízeny v laboratoři videoemetrie katedry měření ČVUT FEL v únoru 2015 péčí pana Bc. Jiřího Hladíka 39

Příklady aplik. mikrořadičů wearable electronics Wearable. electronics, wearable technology velké série mikrořadičů Prudce se rozvíjející se segment trhu aplikací mikrořadičů Nike Fuelband (dle firemních materiálů) snímání a vyhodnocení pohybové aktivity za časový úsek Mikrokontrolér, MEMS akcelerometr, bezdrátový přenos dat, paměť (pozn.- návrh čipu pro říz. LED) heslo: Wearable technology, wearables 40

Příklady aplikace mikrořadičů. HAPIfork vidlička, mikrokontrolér, akcelerometr, bezdrátový přenos, logování dat, vibrace, blikání počítání soust a intervalu mezi sousty,.. upozornění ( měl jsi již moc jídla ) zpracování dat za den, Na trhu od 9/2013, za 99 USD HAPItrack sledování pohybu osoby http://www.hapilabs.com/ 41

Wearable technology- bloky a hesla Napájení: baterie, sluneční články, piezo měniče,.. Řízení: mikrořadiče, číslicová a analogová elektronika Senzory: zvuk, teplota, vlhkost, tlak, elektrické signály ( bio), akcelerace, úhlová poloha, Uživatelská komunikace: stisk- tlak, akustická komunikace, zobrazovač LED, LCD Akční členy- aktuátory: Zvuk, optické signály,vibrace, optické filtry (brýle), klimatizace 42

Příklady aplikace mikrořadičů.futurocube český výrobek!!! www.futurocube.com, www.princip.cz/projekty/kostka MEMS, mikrokontroléry (7 kusů), bezdrátový přenos, buzení LED, generace zvuku- řeč vstupy - akcelerometr, mikrofon výstupy - LED, repro, komunikace,. 43

Příklady aplikace mikrořadičů. Petzl horolezecká čelovka ( high end ) mikrokontrolér, akceleromer, optický senzor, řízení výkonu podle odraženého světla, náklonu, případně pohybu hlavy, 44

Blokové schéma přístroje řízeného up Shrnutí: bloky přístroje řízeného procesorem, mikrořadičem: ovládací vstupy, analogové a číslicové vstupy, zobrazení, komunikace, výstupy, komunikace, akční výstupy analogové logické vstupy řízené obvody vstupy, výstupy, A/D, D/A analogové logické výstupy zobrazení LED tlačítka klávesnice mikropočítač mikrořadič ( microcontroller) LED 7- segment LCD- segment graf. LCD ext. paměti Flash, pam. karty rozhraní RS232, USB, Ethernet 45

Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice 46

Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice Návrh mikropočítače Připojování vstupních a výstupních obvodů Obvody pro komunikaci s obsluhou, připojení vstupních bloků - tlačítek, klávesnic, výstupních bloků -LED, LCD Připojení A/D, D/A převodníků 47

Náplň předmětu - přednášky Použití jednočip. mikropočítače 8051, architektura, programování Logické obvody ( řady CMOS, druhy, napěťové úrovně, použití) Paměti ( SRAM, EPROM, FLASH, FIFO, Dual port..) Systémové sběrnice mikropočítačů, připojování obvodů na sběrnice Návrh mikropočítače Připojování vstupních a výstupních obvodů Obvody pro komunikaci s obsluhou, připojení vstupních bloků -tlačítek, klávesnic, výstupních bloků -LED, LCD Připojení A/D, D/A převodníků Další druhy mikropočítačů a mikrořadičů- architektura, vlastnosti 32- bitové mikroprocesory řady ARM Cortex M3 (provedení STM32) ( ARM Cortex- M3 - viz. předměty A4B38NVS a A3M38AVS) Signálové procesory ADSP -BF53x Blackfin 48

Náplň předmětu cvičení Použití jednočip. mikropočítače 8051 ( AT89C51RC2), programování Návrh jednoduchého přístroje skupina A ( vstup - odpor - Ohmetr ) skupiny B ( vstup - napětí - Voltmetr ) (?? příp. skup. C velmi pokročilí jako sk. B, ale s STM32 STM32VL discovery kit) Úvod, blikání Realizace mikropočítače na nepájivém kontakt. Snímání odporu (napětí), výstup na terminál návrh a realizace zobrazovací jednotky se 7 segment LED informace výuka, bakalářská etapa, stránka předmětů 49

Vývojové nástroje Programování v asembleru 51, IDE Microvision firmy KEIL www.keil.com demoverze IDE, volná, do 2kByte kódu překlad, simulace, odladění na HW nainstalovat doma IDE, seznámení s up Boot Loader v AT89C51RC2 Potřeba PC s COM portem, nebo převodník USB RS232 dostupné např. www.nc.com AT89C51RC2 RS 232 nepájivé kontaktní pole PC + IDE Keil Microvision 50

Očekávaný přínos předmětu - pro bakal. práci Pochopení základních principů funkce a návrhu up řízeného přístroje (bez ohledu na typ použitého up) Schopnost navrhnout HW i SW jednoduchého up řízeného přístroje využívajícího klonů up 8051 Komunikace up s PC použitím rozhraní RS232 Snímání vstupů, ovládání výstupů Konfigurace chování přístroje Autonomní funkce přístroje Doporučení další předmět Návrh plošných spojů- Ing. Vít Záhlava, CSc. 51

Podmínky zápočtu, zkouška A3B38MMP Aktivní účast na cvičeních, odevzdání úloh podle plánu, samostatná práce (ne plagiátorství!!!) Průběžná domácí příprava na cvičení- viz WW stránky!!! Zápočet v zápočtovém týdnu, ve zkouškovém období není možný přístup do laboratoře, náhradní termín max. konec. 2. týdne. zk. Test v 9. týdnu na přednášce Úlohy až 39 bodů, test. v sem. 21 bodů, testy u zkoušky 20b + 20b. Doporučení: domácí použití IDE Keil, Microvision, příprava programů ihned od 1. týdne, v simulátoru je možno odladit téměř celý program. V lab. - odladění s využitím měř. přístrojůna HW a konzultace, Předčasné odevzdání úloh, možno přijít až pro zápočet (čas na bakalářskou práci) Další informace na www stránkách measure.feld.cvut.cz/vyuka.. bak. stud, návody 52

Poznámky ke cvičením Zapojení mikrořadiče AT89C51RC2 na kontaktním poli v laboratořích A3B38MMP 53

Rozvod napájení na kontaktním poli blokování Vodiče ze zdroje přivedeny a upevněny pod svorky (mechanicky odolnější) od svorek- další vodiče do kont. pole. (nedávat přímo) Rozvod napájení- vodiče vedle sebe malá plochy smyčky (menší parazitní indukčnost) Blokování napájení elektrolytickými kondenzátory (příklad C1), v kritických místech i keramickými kondenzátory zapojenými blízko obvodů (příklad C3) Detailní vysvětlení- později v přednáškách, zde pouze zkráceně kondenzátory působí jako rychlé mezisklady el. energie. elektrolytický kondenzátor- mezisklad s velkou kapacitou, ale pomalou odezvou na požadavek keramický kondenzátor mezisklad s menší kapacitou, ale rychlou odezvou na požadavek o dodání el. energie. +5 V U CC L n2 0 V GND 1 100 nf keram. L n1 C 2 + 5 V Ucc Ucc 40 20 21 GND + C 1 22 uf u_procesor elyt C 3 0 V GND L n4 L n3 54

Způsob a význam blokování napájení Ls- parazitní indukčnosti v rozvodu napájení krátká zmínka s ohledem na zapojování na kontaktním poli Nepoužívat zbytečně dlouhé vodiče Používat krátké vodiče, případně fixovat tak, aby nevypadával při transportu zdroj Icc Ucc Ucc Lo Lo 1 2 C b + GND GND Icc Ucc Ucc U cc I cc_ss L fitr i cc_imp zdroj Lo 2 GND GND zdroj Lo 1 Lo 2 GND + C b L s u r u rgnd GND L s L GND_pin 55

Složitější sestava na kont.poli. 56

Příkl. realizace obvodu na kont. poli- dig.osciloskop Tak složité věci nebudeme řešit, (to bylo dříve v předmětu Návrh řídicí části přístrojů ) 57

Regulace ventilátoru pomocí AT89C51RC2. optický reflexní snímač pro vyhodnocení průchodu lopatek ventilátoru 58

Procesory s jádrem 8051 Architektura - 8 bitového procesoru, původ Intel 8051 obvykle používané označení 8051 nebo jen 51 ve skutečnosti jádro 8x52 architektura používaná několika desítkami výrobců Atmel, Philips - NXP, Silicon laborartories, Cypress, Texas Instruments, Analog Devices, Siemens- Infinieon,... Proč používáme 8051 v základním kursu: Jednoduchá architektura, pochopení za 2-3 dny, (pak přejít na další předměty s ARM Cortex M3 seznámení se za -2-3 měsíce) Mnoho informací a knih, vzorů programů, www.8052.com,... nejrozšířenější architektura mikrořadiče (ne však nezdařilejší) Pozn. např. pozdější následníci- Intel 8096, 80C196 ( 16 bitové, výkonnější, podstatně lepší instr. sada, ) zcela zapadly. 59

Procesory s jádrem 8051 Jádro 8051 obsaženo i pouze jako doplněk řadiče High speed USB 2.0 řadič + 8051: Cypress Cy7C68013A, www.cypress.com Texas Instruments TUSB6250 www.ti.com Jádro 8051 často jako doplněk hlavního obvodu (podobně jako vtus6250) stále nové varianty čipů s jádrem 8051 např. v r. 2014 http://www.ftdichip.com/corporate/press/ft51%20press%20release.pdf obvod FT51 http://www.ftdichip.com/mcu.html 60

Procesory s jádrem ARM Cortex -M Pro přístrojovou techniku je nyní posun použití jádra ARM, Především jádro ARM Cortex M3, Cortex M4, Cortex M0 http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/index.php více- viz výuka A4B38NVS, pří. A4M38AVS Po základním seznámení s problematikou mikrořadičů v kursu A3B38MMP je možno pokračovat mikrořadiči s jádrem ARM CORTEX-M3, M4 např. STM32Fxx, LPC13xx, TM4Cxxx Je možno využít levné kity např.: STM32VLDiscovery kit, STM32 Nucleo LPCXpresso Ti Launch pad Tiva -C 61

Blokové schéma AT89C52 ext. int. Blokové schéma AT89 C52 counter inputs interrupt control 8 KB Flash 256 B RAM Timer 0, 1, 2 CPU osc bus control I/O port serial port UART P0 P2 P1 P3 TxD RxD Address / Data 62

Význam a funkce bloků AT89C52 CPU - central processing unit I/O port - vstupně/výstupní brány Flash 8k- vnitřní paměť programu ext. int. interrupt control 8 KB Flash Blokové schéma AT89 C52 256 B RAM Timer 0, 1, 2 counter inputs RAM 256B vnitřní paměť dat CPU UART - sériový port (COM) osc bus control I/O port serial port UART P0 P2 P1 P3 TxD RxD Address / Data Funkce jako - jednočipový mikropočítač (jediný obvod)- int. paměř programu a dat nebo jako mikropoč. s externí pamětí (připojení na sběrnici BUS) Deska na cvičeních - ext. paměť programu v EPROM 2764 a ext. paměť dat v 6264 spolupráce s CPU prostřednictvím sběrnice - BUS BUS adres. signály, datové signály, říd. signály /PSEN, /RD, /WR 63

Vývody AT89C52 P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6/ P1.7 RST P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PDIL VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA ALE/PR OG PSEN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Signály procesoru: Brány P1 ( P0.7 až P0.0) P1 ( P1.7 až P1.0) P2 ( P2.7 až P2.0) P3 ( P3.7 až P3.0) P1.7 - MSB, P1.0 - LSB atd. UART výst. TxD, vst. RxD přeruš.vst. /INT0, /INT1 akt. L T0, T1 vstupy čítačů Signály externí sběrnice: /WR, /RD, říd. sig. zápisu a čtení A15 - A8, adresové signály AD8 -AD0 mux. adresové/datové s. Vss zem ( GND ground) Vcc - napájení, +5 V, RST - Reset celého procesoru XTAL 1,2 - krystal - oscilátor 64

Signály AT89C52 SECONDAR Y FUNCTIONS RxD TxD INT0 INT1 T0 T1 WR RD XTAL1 XTAL2 RST EA PSEN ALE POR T 3 V CC V SS POR T 0 POR T 1 POR T 2 ADDRESS AND DATA BUS ADDRESS BUS P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6/ P1.7 RST P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PDIL 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA ALE/PR OG PSEN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 65

Pouzdro AT89C52 P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6/ P1.7 RST P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PDIL VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA ALE/PR OG PSEN P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Pouzdro DIL 40, nepostačuje pro všechny signály, proto - sdílení pinů: UART výst.txd a brána P3.1 vstup RxD a P3.0 hradlování čítače T0, brána P.3.0, a přerušovací vstup /INT0 P2.7 a sig. sběrnice AD15 Někdy možnost použít vstupní pin ve více funkcích současně hradlovat čítač, číst stav pinu, přerušit spádovou hranou ( využití v úloze) 66

Vnitřní blokové schéma CPU řady 51 P0.0 - P0.7 P2.0 - P2.7 PORT 0 DRIVERS PORT 2 DRIVERS V CC V SS RAM ADDR REGISTER RAM PORT 0 LATCH PORT 2 LATCH ROM/EPROM 8 B REGISTER ACC STACK POINTER TMP2 TMP1 PROGRAM ADDRESS REGISTER ALU BUFFER PSW SFRs TIMERS PC INCRE- MENTER 8 16 PROGRAM COUNTER PSEN ALE/PROG EA/ V PP RST TIMING AND CONTROL DPTR'S MULTIPLE PD PORT 1 LATCH PORT 3 LATCH OSCILLATOR PORT 1 DRIVERS PORT 3 DRIVERS XTAL1 XTAL2 P1.0 - P1.7 P3.0 - P3.7 67

Paměťový model mikropočítače 8051 Prostory CODE ( pouze čtení), DATA, XDATA Paměťový model up řady 8051 FFFF CODE DATA FFFF XDATA paměť prog. interní paměť dat externí paměť dat 0000 FF 80 7F 00 REG. SP. FUNKCÍ RAM 0000 68

Paměťový model mikropočítače AT89C52 AT89C52 navíc - 128B RAM - DATA, 8KB vnitřní paměti FLASH -CODE, povolení vnitřní FLASH vstup /EA= L FFFF CODE Pamět. prostory u AT89C52 FFFF XDATA ext. pam. prog. ext.pam. dat AT89C52 1FFF 1000 0FFF 0000 EA=1 EA=0 FF 80 7F 00 DATA REG. SP. FUNKCÍ RAM (128B) RAM (128B) 0000 69

Paměťový model - prostor DATA FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) adresový prostor DATA paměť RAM + speciální funkční registry SFR 128B 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 10 0F 08 07 00 R7 R0 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 70

Prostor DATA, paměť RAM u 8051 FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128 Byte paměti RAM 128B 30 2F 7F 70 80 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 reg. banka 0 paměť RAM 128 Byte v prostoru DATA 71

Registry R0 - R7 FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 128B 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 10 0F 08 07 00 R7 R0 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 registry R0 až R7 72

Bitově adresovatelná paměť RAM FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128B 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02...celk. 128 bitů 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 10 0F 08 07 00 R7 R0 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť 16 Byte = 16 x 8 bitů = 128 bitů reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 73

Doplňková - pouze nepřímo adr. paměť RAM (8x52) FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128B 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02...celk. 128 bitů 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť 128 Byte nepřímo adres. pam (např. MOV A, @R0) reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte 74

Prostor DATA přímo i nepřímo adr. RAM FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128B 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02...celk. 128 bitů 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 128 Byte přímo i nepřímo adres. pam (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte 75

Celá oblast nepřímo adr. paměti RAM FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128B 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02...celk. 128 bitů 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 celkem 256 Byte nepřímo adres. pam RAM (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte Nepřímo adr. pam 256 Byte 76

Prostor DATA, Speciální funkční registry - SFR FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry FF nepřímo adres. dat. pam. ( pouze u xx52 verzí) 128B 128 Byte paměti RAM Registry R0 - R7, banka 0, R0 na adr. 00 bitově adresovatelná.paměť bit 00,01,02...celk. 128 bitů 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 reg. banka 0 80 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 spec. funkč. registrybrány, čítače, UART, řízení, řadič přerušení, přímo adr. MOV 80h, #0Fh (pouze) nepřímo adres. paměť RAM -128 Byte Přímo i nepřímo adr. pam. RAM - 128 Byte Nepřímo adr. pam 256 Byte Spec. funkční registry - pouze přímo adresovatelné v prostoru DATA 77

Prostor DATA, jednočip. mikropočítač AT89C2051 FF 80 7F SP P0 zápisník, data speciální funkční registry Jednočip. mikropočítač AT89C2051 - použití v první samostatné úloze pouze 128B RAM malé pouzdro DIL20 30 2F 20 1F 18 17 10 0F 08 07 00 7F 70 17 0F 07 R7 R0 10 08 00 bitově adresovatelná paměť reg. banka 3 reg. banka 2 reg. banka 1 reg. banka 0 vývody -port P1 a necelý P3 na P1.0 a P1.1 nejsou PULL - UP rezistory - není schopen generovat na výstupu úroveň H 78

Prostor SFR - (DATA) u AT89S8252 F8h F0h E8h E0h D8h D0h C8h C0h B8h B0h A8h A0h 98h 90h 88h 80h bitově. adresov. B (00h) ACC (00h) PSW (00h) T2CON (00h) IP P3 (FFh) P2 (FFh) P1 (FFh) P0 (FFh) T2MOD SCON (00h) SBUF (xx) TCON (00h) TMOD (00h) RCAP2L RCA2H RCA2H TL2 TH2 SPSR TL0 (00h) TL1 (00h) TH0 (00h) TH1 (00h) SP (07h) DPL (00h) DPH (00h) DP1L (00h) DP1H (00h) WMCON PCON 0 (8) 1 (9) 2 (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 (E) 7 (F) FFh F7h EFh E7h DFh D7h CFh C7h BFh B7h AFh A7h 9Fh 97h 8Fh 87h 79

Adresování SFR MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB B P2 SCON P1 TCON P0 F0h A7h A0h 9Fh 98h 97h 90h 8Fh 88h 87h 80h MSB LSB bitová adresa Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h 80

Adresování SFR MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB B P2 SCON P1 TCON P0 F0h A7h A0h 9Fh 98h 97h 90h 8Fh 88h 87h 80h MSB LSB bitová adresa Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-lsb- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje) 81

Adresování SFR MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB B P2 SCON P1 TCON P0 F0h A7h A0h 9Fh 98h 97h 90h 8Fh 88h 87h 80h MSB LSB bitová adresa Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-lsb- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje) SETB 90h.0 nastav bit na bitové adrese, která odpovídá nejnižšímu bitu na bajtové adrese 90h (určení y souřadnice -bajt, a x souřadnice -bit), bitovou adresu určí překladač 82

Adresování SFR MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB MSB LSB B P2 SCON P1 TCON P0 F0h A7h A0h 9Fh 98h 97h 90h 8Fh 88h 87h 80h MSB LSB bitová adresa Adresování SFR (např. brána P1 na adrese 90h) MOV 90h, #00h ; zapiš do SFR na adr. 90h přímá data 00h SETB 90h nastav bit v s bit. adr. 90h (nejnižší bit-lsb- brány P1) 90h bitová adresa od začátku (obtížně se pamatuje) SETB 90h.0 nastav bit na bitové adrese, která odpovídá nejnižšímu bitu na bajtové adrese 90h (určení y souřadnice -bajt, a x souřadnice -bit), bitovou adresu určí překladač SETB P1.0 totéž, ale i bajtovou adresu (P1 equ 90h) překladač nejdříve vezme z tabulky symbolů- P1 odpovídá hodnota 90h 83

Registry speciálních funkcí - SFR střadač ACC... registr B... 8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 84

Registry speciálních funkcí - SFR střadač ACC... registr B... registry R0..R7... ukazatel zásobníku - SP 8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 85

Registry speciálních funkcí - SFR střadač ACC... registr B... registry R0..R7... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3... 8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru 86

Registry speciálních funkcí - SFR střadač ACC... registr B... registry R0..R7... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3... stavový registr PSW sériový buffer SBUF 8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru 8 bitový reg.; výsledky arit., log. operací CY, AC, F0, RS1, RS0, OV,-, P 8 bitový reg.; vyrovnávací registr pro vysíl. /příjem 87

Registry speciálních funkcí - SFR střadač ACC... registr B... registry R0..R7... ukazatel zásobníku - SP datový ukazatel - DPTR porty P0..P3... stavový registr PSW sériový buffer SBUF hodnoty časovačů řídicí registry... 8 bitový registr; funkce střadače 8 bitový reg., pomoc. reg. pro násobení/ dělení 8 bitové registry; 4 banky, přepínané v PSW 8 bitový reg. 16 - bitový registr (DPH, DPL); adresace XDATA 8-bitové registry; čtení, zápis na porty procesoru 8 bitový reg.; výsledky arit., log. operací CY, AC, F0, RS1, RS0, OV,-, P 8 bitový reg.; vyrovnávací registr pro vysíl. /příjem 16- bitové registry (THx, TLx) 8- bitové registry; IP,IE,TMOD, TCON, SCON,PCON 88

Přehled rezervovaných symbolů A - střadač 89

Přehled rezervovaných symbolů A R0 - R7 - střadač - osm obecných registrů v právě aktivní bance 90

Přehled rezervovaných symbolů A R0 - R7 - střadač - osm obecných registrů v právě aktivní bance DPTR - datový ukazatel (data pointer), 16- bitový registr, který se používá pro adresování v programové a externí datové paměti 91

Přehled rezervovaných symbolů A R0 - R7 - střadač - osm obecných registrů v právě aktivní bance DPTR PC - datový ukazatel (data pointer), 16- bitový registr, který se používá pro adresování v programové a externí datové paměti - programový čítač; 16 - bitový registr, který obsahuje adresu následující instrukce 92

Přehled rezervovaných symbolů A R0 - R7 - střadač - osm obecných registrů v právě aktivní bance DPTR PC C - datový ukazatel (data pointer), 16- bitový registr, který se používá pro adresování v programové a externí datové paměti - programový čítač; 16 - bitový registr, který obsahuje adresu následující instrukce - Carry flag - přenosový bit; indikuje přenos z MSB při operacích ALU 93

Přehled rezervovaných symbolů A R0 - R7 - střadač - osm obecných registrů v právě aktivní bance DPTR PC C AB - datový ukazatel (data pointer), 16- bitový registr, který se používá pro adresování v programové a externí datové paměti - programový čítač; 16 - bitový registr, který obsahuje adresu následující instrukce - Carry flag - přenosový bit; indikuje přenos z MSB při operacích ALU - registrový pár; používá se při násobení a dělení 94

Přehled instrukčního souboru 8051 aritmetické operace (sčítání, odečítání, násobení, dělení,...) 95

Přehled instrukčního souboru 8051 aritmetické operace (sčítání, odečítání, násobení, dělení,...) logické operace (AND,OR, XOR, bitové rotace, nastavování/nulování bitu 96

Přehled instrukčního souboru 8051 aritmetické operace (sčítání, odečítání, násobení, dělení,...) logické operace (AND,OR, XOR, bitové rotace, nastavování/nulování bitu přesuny dat (mezi registry, styk s programovou a externí datovou pamětí) 97

Přehled instrukčního souboru 8051 aritmetické operace (sčítání, odečítání, násobení, dělení,...) logické operace (AND,OR, XOR, bitové rotace, nastavování/nulování bitu přesuny dat (mezi registry, styk s programovou a externí datovou pamětí) předání řízení (skoky) (skoky, volání podprogramu,návrat z podprogramu a z přerušení,...) 98

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR 99

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: <adresa> adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128-255) 100

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: <adresa> adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128-255) bitové adresy: <adresa bitu> bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR 101

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: <adresa> adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128-255) bitové adresy: <adresa bitu> bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR přímá data : # <hodnota> operand je přímo zadán, je součástí instrukce 102

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: <adresa> adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128-255) bitové adresy: <adresa bitu> bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR přímá data : # <hodnota> operand je přímo zadán, je součástí instrukce nepřímé adresování: @R0, @R1, @DPTR, @A+PC data (skok) se adresují přes ukazatel 103

Instrukční soubor 8051 - Operandy instrukcí rezervované symboly: <název> A,C,DPTR, registry speciálních funkcí -SFR bajtové adresy: <adresa> adresy vnitřní datové paměti (0-127) a SFR registry (128-255) bitové adresy: <adresa bitu> bitově adresovatelná paměť RAM a vybrané SFR přímá data : # <hodnota> operand je přímo zadán, je součástí instrukce nepřímé adresování: @R0, @R1, @DPTR, @A+PC data (skok) se adresují přes ukazatel relativní adresa: 8 bitů se znaménkem (+127 až -128) 104

Instrukční soubor 8051 - Přesuny dat obecné přesuny dat: MOV obecná instrukce pro přesun (18 variant) 105

Instrukční soubor 8051 - Přesuny dat obecné přesuny dat: MOV obecná instrukce pro přesun (18 variant) speciální přesuny dat: MOVC přesun z programové paměti (CODE) MOVX přesun z/do externí datové paměti (XDATA) 106

Instrukční soubor 8051 - Přesuny dat obecné přesuny dat: MOV obecná instrukce pro přesun (18 variant) speciální přesuny dat: MOVC přesun z programové paměti (CODE) MOVX přesun z/do externí datové paměti (XDATA) práce se zásobníkem: POP vyzvednutí dat ze zásobníku PUSH uložení dat do zásobníku 107

Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) 108

Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: odčítání: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace) 109

Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: odčítání: násobení: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace) MUL násobení obsahu střadače obsahem registru B 110

Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: odčítání: násobení: dělení: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace) MUL násobení obsahu střadače obsahem registru B DIV dělení obsahu střadače registrem B 111

Instrukční soubor 8051 - Aritmetické instrukce sčítání: ADD prosté sečtení ADDC sčítání s přenosem z nižšího řádu INC přičtení jedničky (inkrementace) odčítání: SUBB odečítání s výpůjčkou DEC odečtení jedničky (dekrementace) násobení: MUL násobení obsahu střadače obsahem registru B dělení: DIV dělení obsahu střadače registrem B dekadická korekce: DA dekadická korekce po sčítání dvou BCD čísel 112

Logické instrukce a instrukce pracující s bity logické operace: AND logický součin ORL logický součet XOR nonekvivalence 113

Logické instrukce a instrukce pracující s bity logické operace: AND logický součin ORL logický součet XOR nonekvivalence bitové operace: SETB nastavení bitu do log. 1 CLR vynulování bitu CPL bitový doplněk RL rotace bitů vlevo RLC rotace bitů vlevo přes C RR rotace bitů vpravo RRC rotace bitů vpravo přes C 114

Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP LJMP JMP skok uvnitř 2kB stránky dlouhý skok ( v rámci 64 kb) obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) 115

Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP LJMP JMP podmíněné skoky: skok uvnitř 2kB stránky dlouhý skok ( v rámci 64 kb) obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ 116

Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP skok uvnitř 2kB stránky LJMP dlouhý skok ( v rámci 64 kb) JMP obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) podmíněné skoky: JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ volání podprogramu: ACALL volání podprogramu uvnitř 2 kb stránky LCALL dlouhé volání podprogramu CALL obecná inst. volání podprogramu (překladač...) RET návrat z podprogramu 117

Instrukční soubor 8051- Předání řízení nepodmíněné skoky: AJMP skok uvnitř 2kB stránky LJMP dlouhý skok ( v rámci 64 kb) JMP obecná inst. skoku (překladač - AJMP nebo LJMP) podmíněné skoky: JB, JNB skok, je/není-li zadaný bit nastaven JBC skok a vynulování bitu, je-li zadaný bit nastaven JC, JNC skok je/není-li nastaven bit přenosu C JZ, JNZ skok je/není-li obsah střadače nulový DJNZ sniž obsah registru o 1;dále JNZ volání podprogramu: ACALL volání podprogramu uvnitř 2 kb stránky LCALL dlouhé volání podprogramu CALL obecná inst. volání podprogramu (překladač...) RET návrat z podprogramu návrat z přerušení: RETI návrat z přerušení 118

Demonstrační program, blik, hlavní smyčka ; Program pro blikani LED diody na vyvojove desce MIP s 8051. ; Program slouzi pro blikani LED pripojene na nastaveny pin portu P2.0 ; Strida blikani je 1:1. LED je zapojena proti napajeni. ; perioda blikani nastavena cekaci funkci Cekej, kde pocet ; cekacich cyklu udava konstanta POCET LED equ P2.0 ; LED - buzena proti napajeni POCET equ 35000 ; pocet cyklu cekaci smycky PROG_PAM equ 00000h ; adresa ulozeni programu dseg at 30h WaitLo: ds 1 ; Pomocne promenne pro cekaci smycku WaitHi: ds 1 ; cseg at PROG_PAM jmp Init ; reset vektor - skok na vlastni zacatek programu cseg at PROG_PAM+100h ; rezervujeme prostor prvnich 256 bajtu na prerus. Init: mov SP,#70h ; pro stack vyuzij hornich 15 byte pameti Start: clr LED ; rozsvit LED call Cekej setb LED ; zhasni LED call Cekej jmp Start ; opakuj v nekonecne smycce 119

Demonstrační program, blik, podprog. čekání ;**************************************************************************************************** ;* Procedura cekani - konstantni doba dana konstantou POCET ;* zadne vstupni a vystupni parametry ;**************************************************************************************************** Cekej: mov mov Znovu: nop djnz djnz ret WaitHi,#HIGH(POCET)+1; inicializace prodlevy WaitLo,#LOW(POCET)+1 WaitLo,Znovu WaitHi,Znovu end 120

Jak postupovat Nainstalovat IDE Ověřit funkčnost na testovacím programu Seznámit se s architekturou 8051 lit. www.measure.feld.cvut.cz stránky předmětu A3B38MMP program blikání LED, čtení tlačítka, modifikace blikání podle tlačítka možno plně ověřit pomocí simulátoru simulace výstupu indikace stavu P1.x (P1.7 až P1.4) simulace vstupu zaškrtnutím stavu vstupu na P1.x (P1.3 až P1.0) AT88C51RC2 příprava programu, sestavit mikropočítač na nepájivém kontaktním poli překlad, napálení do vnitřní paměti Flash. program blikání LED podle vstupu tlačítko. 121

Literatura K procesorům řady 8051 existuje velké množství literatury Dobrá česká kniha je: Skalický, P.: Mikroprocesory řady 8051, vydavatelství BEN Materiály s popisem procesoru jsou na www stránkách tohoto předmětu, případně na odkazech. http://measure.feld.cvut.cz/cs/vyuka/predmety/x38mip/dopmat Firemní zdroje: WWW.ATMEL.COM WWW.NXP.COM WWW.SILABS.COM 122