ארכיטקטורה

חומרה

ניהול זכרון

פסיקות

טיימרים/מונים

סוגי מיעון

UART

WATCHDOG

תוכנה

ארכיטקטורה

מערכת מיקרו-מחשב מופיעה כיום כמעט בכל תחום צורותיה שונות מהמחשב אישי ועד בקרים למיניהם האתר מתייחס למשפחת הבקרים 8051.

מיקרו-מחשב:

מע' מיקרו-מחשב בסיסית חייבת לכלול

  1. CPU-יחידת עיבוד מרכזית
  2. ROM-זיכרון לקריאה בלבד.
  3. RAM-זיכרון נגיש ע"י משתמש.
  4. מימשק O\I-דרכו ניתן לקבל ולתת נתונים לCPU.

את הציוד שאחראי על העברת מידע בין היחידות השונות מצינים בשם כללי-BUS.

ואת סוגי המידע שעוברים בין היחידות השונות לשלושה סוגים עיקרים:

  1. ADDRESS BUS-אחראי על העברת כתובות בין היחידות השונות.
  2. DATA BUS- אחראי על העברת נתונים בין היחידות השונות.
  3. CONTROL BUS-אחראי על העברת אותות בקרה בין היחידות השונות.

arch_1.jpg

תרשים מלבנים למערכת מיקרו-מחשב

הCPU:

יחידת העיבוד המרכזית היא לב המערכת כל העברת מידע עוברת דרך הCPU. פעולות הCPU קצובות ביחידות זמן אחידות שנקראות מחזורי מכונה (כמובן שכמה שמחזור המכונה יותר מהיר כך המיקרו יותר טוב).

יחידה זו היא למעשה מערך של אוגרים (שרובם מפורטים באתר).

ישנם 2 סוגי אוגרים עקרים:

  • אוגרים לשימוש כללי - מכילים בד"כ מידע שרלוונטי ליישום ספציפי או מידע אקראי.
  • אוגרים לשימוש מיוחד - משקפים את הSTATUS של המערכת.

2 האוגרים אחראים על ביצוע הפעולות\פקודות בCPU:

  • הCPU מקבל את ההוראות מאוגר שנקרא IR (INSTRUCTION REGISTER) אוגר זה מכיל את הOPCODE (קוד פעולה- התרגום הבינארי לפקודה ספציפית) של הפעולה אותה מבצע הCPU במחזור המכונה הנוכחי).
  • האוגר PC (PROGRAM COUNTER) מכיל את כתובת הפעולה הבאה אותה צריך הCPU לבצע וכך בתום כל מחזור מכונה

בנוסף למערך האוגרים יש בCPU יחידה אריתמטית לוגית שתפקידה לבצע פעולות לוגיות וחשבוניות על האוגר ACC בלבד.

arch_2a.jpg arch_2b.jpg

מבנה ה - CPU

לקיחת קוד פעולה מהזכרון

מיקרו-בקר:

רכיב מיקרו-בקר הוא רכיב בר תכנות שמכיל במארז אחד את כל היחידות שצריך מיקרו-מחשב וגם תוספות מיוחדות שמאפשרות לו להוות מערכת בקרה בכמעט כל תחום יש דוגמאות רבות לשימוש במיקרו-בקרים - בקרת חממות, אזעקות, בקרת תאורה וכו.

מיקרו-בקר מכיל CPU, זכרונות, BUSים, מימשק טורי ומקבילי למשתמש, ובנוסף מכיל המיקרו-בקר מערך מונים וטיימרים מתוחכם שמהווה כלי בקרה חשוב מאוד כמו כן הרכיב מספק גם מערכת פסיקות ובקרת פסיקות שמאפשרת מיקוד מאוד רציני של הדרישות מהרכיב.

arch_3.jpg

תרשים מלבנים מיקרו-בקר

Valid HTML 4.01!