Motorola MC68HC705C8

за доступом к SPDR.

WCOL-флаг конфликта записи,

при WCOL=1-индицирует попытку записи данных в SPDR в тот момент,

когда процесс обмена данными еще не завершен, передача данных

прекращается,

при WCOL=0-сброс происходит при чтении SPSR (где WCOL=1),

следующим за доступом к SPDR.

MODF-флаг сбоя режима,

при MODF=1-индицирует конфликт системы из-за наличия нескольких

ведущих устройств. Флаг устанавливается, если cигнал на линии SS/ переходит

в низкий уровень, в то время, как ОЭВМ конфигурируется ведущим устройством,

при MODF=0- сброс достигается при чтении SPSR (где MODF=1),

следующим за записью в SPSR.

Регистр данных расположен по адресу 0СН и предназначен для обмена

данными. Запись в этот регистр у ведущего устройства инициирует начало

приема/передачи данных. Затем данные передаются прямо в сдвиговый регистр,

который обменивается данными с ведомым устройством. По окончание обмена

устанавливается флаг SPIF.

Регистр данных

| SPD7 | SPD6 | SPD5 | SPD4 | SPD3 | SPD2 | SPD1 | SPD0 |

3. Специальные режимы работы.

3.1 RESET.

RESET, или начальная установка, по-существу означает запуск программы,

хранящейся в ППЗУ ОЭВМ, с определенного адреса с установкой периферийных

систем, управляющих регистров и флагов в определенное состояние. Начальная

установка происходит в одном из 4-х случаев:

1) Внешний RESET при подаче активного сигнала низкого уровня на вывод

RESET/ микросхемы.

2) Внутренний RESET при включении питания.

3) Внутренний RESET при неправильном функционировании программы.

4) Внутренний RESET при отсутствии сигнала синхронизации.

При установке ОЭВМ в исходное состояние происходит следующее:

все регистры направления передачи данных сбрасываются (настройка на

ввод информации);

в указатель стека загружается значение 00FFH;

бит I в регистре признаков устанавливается в "1";

триггер внешнего прерывания сбрасывается;

запрещается доступ к последовательному интерфейсу связи (биты ТЕ=0 и

RE=0). Остальные биты регистров интерфейса связи: TIE, TCIE, RIE, ILIE,

RWU, SBK, RDRF, IDLE, OR, и FE-сбрасываются.

биты статуса последовательного интерфейса TDRE и TC устанавливаются в

1.

предварительный делитель частоты и биты управления скоростью обмена

информацией SCP0 и SCP1 сбрасываются.

последовательный периферийный интерфейс блокирован (бит SPE=0).

Остальные биты сбрасываются: SPIE, MSTR, SPIF, WCOL, и MODF.

все биты разрешения прерываний от устройств последовательного ввода-

вывода сбрасываются (SPIE, TIE, TCIE).

последовательный периферийный интерфейс конфигурируется как

подчиненный (ведомый) компонент системы (MSTR=0).

предварительный делитель частоты таймера сбрасывается. В счетчик

таймера загружается значение FFFCH. Бит TCMP сбрасывается. Все биты

разрешения прерываний от таймера сбрасываются (ICIE, OCIE, и TOIE),

запрещая прерывания. Бит OLVL сбрасывается.

триггер STOP сбрасывается.

триггер WAIT сбрасывается.

внутренняя шина адреса загружается исходным вектором (в старший байт

программного счетчика загружается значение из ячейки с адресом 1FFEH, в

младший-из ячейки 1FFFH).

Перейдем к более подробному рассмотрению режима RESET.

RESET по включению питания происходит при подаче напряжения питания на

вывод Vdd микросхемы, и предназначен для стабилизации работы тактового

генератора. Данный вид режима RESET предусмотрен исключительно для момента

включения питания, и не должен использоваться для определения падения

питающего напряжения. Схема задержки включения предусматривает прохождение

4064 импульсов с момента запуска генератора. Если же и после этого периода

на выводе RESET/ сохраняется сигнал низкого уровня, то процессор остается в

состоянии начальной установки до тех пор, пока на вывод RESET/ не будет

подан сигнал высокого уровня.

RESET по внешнему сигналу происходит при условии присутствия уровня

логического 0 на выводе RESET/ микросхемы в течение 1.5 машинных циклов.

RESET по времени выполнения программы происходит при переполнении

специального таймера COP (Computer Operating Properly, дословно-компьютер

работающий правильно, далее просто таймер COP), следящего за правильностью

работы программы. Если таймер СОР активизирован, то его переполнение

индицирует неправильность работы прикладной программы, что, в свою очередь,

вызывает установку ОЭВМ в начальное состояние.

Поскольку при работе таймер использует внутреннюю шину синхронизации,

диспетчер сигнала синхронизации должен быть включен одновременно с

таймером, т. к. сам СОР таймер не может определить наличие/отсутствие

сигнала синхронизации. Управление таймером и диспетчером синхронизации

осуществляется с помощью регистров сброса (COPRST 1DH) и управления (COPCR

1EH).

Регистр сброса (COPRST) расположен по адресу 1DН.

Регистр сброса

|Бит |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|Установка |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|после RESET | | | | | | | | |

Чтобы осуществить сброс таймера, необходимо проделать следующие

операции:

-записать 55Н в COPRST

-записать ААН в COPRST

Эти операции должны производиться в описанном порядке, но не

обязательно сразу друг за другом. Время между программными сбросами не

должно превышать время переполнения таймера, в противном случае система

будет приведена в исходное состояние. Чтение COPRST не оказывает на него

влияния.

Регистр управления (COPCR) расположен по адресу 1E и содержит биты

управления СОР таймером и диспетчером синхронизации (см. ниже).

Регистр управления

|Название |0 |0 |0 |COPF |CME |COPE |CM1 |CM0 |

|Установка |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|после RESET | | | | | | | | |

COPF-флаг нормального функционирования

при COPF=1- произошел сброс по следящему таймеру или диспетчеру

синхронизации.

при COPF=0- сброс не произошел.

Чтение COPCR сбрасывает COPF.

CME-бит доступа к диспетчеру синхронизации.

при CME=1- диспетчер синхронизации разблокирован.

при CME=0- диспетчер блокирован.

Ьит CME может быть прочитан и записан в любой момент.

COPE-бит управления СОР таймером.

при COPE=1- COP-система разрешена.

при COPE=0- COP-система блокирована.

COPE может быть прочитан в любой момент, но записан только один раз.

CM1, СМ0-биты, задающие период переполнения СОР таймера (см. таблицу 3-

1). Эти биты могут быть прочитаны и установлены в "1" в любой момент, но

сброшены лишь при начальной установке ОЭВМ.

Таблица 3-1 Период переполнения таймера.

|CM1 |CM0 |Fp/2E15 |Fг=4.0 |Fг=3.5795 |Fг=2.0 |Fг=1.0 |

| | |деленная |МГц |МГц |МГц |МГц |

| | |на |Fр=2.0 |Fp=1.7897 |Fр=1.0 |Fр=0.5 |

| | | |МГц |МГц |МГц |МГц |

|0 |0 |1 |16.38мс |18.31мс |32.77мс |65.54мс |

|0 |1 |4 |65.54мс |73.24мс |131.07мс |262.14мс |

|1 |0 |16 |262.14мс |292.95мс |524.29мс |1.048с |

|1 |1 |64 |1.048с |1.172с |2.097с |4.194с |

RESET по отсутствию сигнала синхронизации происходит при условии, что

бит CME в регистре COPCR установлен. В этом случае диспетчер синхронизации

контролирует наличие/отсутствие сигнала синхронизации в течение

определенного промежутка времени. Этот период колеблется от 5 до 100 мс и

зависит от параметров работы процессора. Например, при рабочей частоте

синхронизации 200 КГц и менее, диспетчер синхронизации использоваться не

может.

Если определено отсутствие синхронизации, либо ее низкая частота, то

происходит сброс, сигнал которого поступает на внешние устройства через

двунаправленный вывод RESET/ в течение четырех циклов.

3.2 Режимы с пониженным энергопотреблением.

ОЭВМ предусматривает 3 режима с пониженным энергопотреблением, которые

могут использоваться в схемах, питающихся от батарей и в автомобильной

технике. Команды STOP и WAIT оказывают влияние на системы SPI, SCI и

таймера.

Режим STOP. В этом режиме ОЭВМ потребляет минимально возможную энергию,

поскольку внутренний тактовый генератор выключен, вызывая тем самым

прекращение всех внутренних процессов. В режиме останова бит I

сбрасывается, разрешая все внешние прерывания. Все остальные регистры и

память остаются без изменения. Без изменения остаются и линии ввода-вывода.

Это состояние сохраняется до тех пор, пока не появиться сигнал IRQ либо

RESET. В этот момент внутренний генератор возобновит работу. Вход в режим

осуществляется программно командой STOP. Последовательный интерфейс связи в

этот момент прекращает работу. Если в этот момент происходила передача

информации, то она прекращается, и возобновляется при подаче сигнала

низкого уровня на вывод IRQ\ микросхемы. Если же интерфейс принимал

информацию, то данные теряются. Поэтому передатчик должен находиться в

состоянии ожидания в ходе режима STOP. Последовательный периферийный

интерфейс в ходе режима STOP продолжает прием и передачу информации если он

был конфигурирован как ведомый. Единственное отличие состоит в том, что ни

один флаг не будет установлен либо сброшен до тех пор, пока сигнал IRQ\ не

поступит на внешний вывод. Однако при работе в режиме STOP необходимо

соблюдать осторожность, поскольку схема защиты (биты WCOL, MODF и др.) не

работает. Если же интерфейс был конфигурирован как ведущий, то его работа

прекращается и может быть продолжена только после сигнала IRQ\. Таймер в

ходе режима STOP сохраняет в счетчике последнее значение. Если же на выводе

ТСАР появляется сигнал, то схема входной фиксации срабатывает, и после

окончания режима STOP устанавливается соответствующий флаг (во время режима

никаких действий не производится).

Команда WAIT также помещает микропроцессор в режим с пониженным

потреблением энергии (режим WAIT), но с несколько большим потреблением, чем

при STOP-режиме. При режиме WAIT все процессы в блоке центрального

процессора остановлены, но внутренний генератор, таймер и интерфейсы (связи

и периферийный) в том случае, если они активизированы, работают. Прерывание

от любого из этих устройств вызовет выход из режима. В ходе режима WAIT бит

I сброшен, допуская внешние прерывания. Все остальные регистры-память и

линии ввода-вывода остаются без изменения. то состояние сохраняется до тех

пор, пока не возникнет прерывание либо RESET.

Последним из режимов с пониженным энергопотреблением является режим

сохранения данных. Содержимое ОЗУ и регистров ЦП сохраняется при напряжении

питания 2.0В. При таком питающем напряжении системы ОЭВМ уже не могут

гарантированно работать. В ходе режима пониженного энергопотребления ОЭВМ

должна находиться в состоянии RESET.

На приведенной на рис. 2-15 блок-схеме можно наглядно проследить

процесс входа в режимы STOP и WAIT и условия выхода из них.

[pic]

Рис. 2-15 Блок-схема режимов STOP и WAIT.

Приложение 1. Расположение и назначение выводов МС68НС705С8.

Поскольку МС68НС705С8 является КМОП устройством, неиспользуемые

входные выводы должны быть защищены от наводок и перенапряжений. Наиболее

предпочтительным методом защиты является включение резистора между каждым

неиспользуемым выводом и напряжением питания.

Цоколевка и наименование выводов для различных типов корпусов

представлены на рисунках п1а и п1б.

[pic]

Рис.п1а. Цоколевка и наименование выводов для DIP корпуса.

[pic]

Рис.п1б. Цоколевка и наименование выводов для PLCC корпуса.

Рассмотрим подробнее назначение выводов ОЭВМ.

Выводы Vdd и Vss используются для подключения источника питания. На

Vdd подается напряжение питания +5В, а вывод Vss соединяется с общей шиной.

Вывод Vpp используется при программировании ПЗУ или ППЗУ. Напряжение

программирования (+14.75В) подается на этот вывод, когда программируется

ППЗУ. В других случаях на этот вывод подается напряжение питания.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: не допускается соединять Vpp c Vss. Это приведет к

повреждению ОЭВМ.

Вход внешнего запроса на прерывание IRQ функционирует в одном из двух

режимов. В первом режиме входная логика срабатывает по отрицательному

фронту, во втором-по отрицательному фронту и низкому уровню . Во втором

случае как отрицательный, так и низкий уровень, подаваемый на IRQ, будут

приводить к прерыванию. При возникновении на входе IRQ отрицательного

фронта, возникает запрос прерывания. Когда ОЭВМ заканчивает выполнение

текущей команды, проверяется наличие запроса прерывания. Если запрос

обнаружен и бит маски прерывания (1-ый бит в регистре флагов) сброшен в

ноль, то ОЭВМ переходит на процедуру обработки прерывания. Если выбран

режим срабатывания входа IRQ по уровню, то этот вывод необходимо соединить

через резистор с напряжением питания +5В для обеспечения возможности

операции "монтажное или".

Вывод RESET является двунаправленным, с низким активным уровнем. При

подаче на вывод RESET логического нуля, происходит инициализация ОЭВМ. В

случае сбоя, определяемого системами СОР-таймера или диспетчера частоты

синхронизации, на выходе RESET устанавливается логический ноль для

инициализации внешних устройств, подключенных к ОЭВМ.

Выводы OSC1 и OSC2 используются для подачи тактовой частоты для ОЭВМ.

Тактовые сигналы могут формироваться с помощью кварцевого резонатора, или

подаваться от внешнего генератора импульсов. Внутренняя тактовая частота

получается делением частоты генератора на 2. Схема, показанная на рисунке

п2а, рекомендуется в случае использования кварцевого резонатора. Внутренний

генератор разработан для работы с кварцевым резонатором или керамическим

резонатором с частотой 4MHz. Кварцевый резонатор и дополнительные элементы

этой схемы должны быть установлены как можно ближе к соответствующим

выводам ОЭВМ для того, чтобы минимизировать искажения сигнала и время

запуска генератора. Схема на рисунке п2б рекомендуется, когда используется

внешний генератор тактовых импульсов. Тактовые импульсы подаются на вход

OSC1, а вывод OSC2 остается незадействованным.

[pic]

Рис.20а Схема подключения кварцевого резонатора.

[pic]

Рис.20б Схема подключения внешнего генератора.

Порт A использует выводы РА0-РА7 . Каждый вывод порта А может быть

запрограммирован на ввод или вывод информации.

Порт B использует выводы РВ0-РВ7. Каждый из выводов порта В может быть

запрограммирован на ввод или вывод информации.

Порт C использует выводы РС0-РС7. Каждый из выводов порта С может быть

запрограммирован на ввод или вывод информации.

Порт D использует выводы РD0-PD5, PD7. После включения или перезапуска

все выводы порта конфигурируются как входы. Когда используется SPI

(последовательный периферийный интерфейс) четыре вывода MISO/PD2, MOSI/PD3,

SCK/PD4 и SS/PD5 используются SPI-системой. Когда осуществляется обмен

данными по каналу SCI, вывод PD0/RDI используется для приема данных,

передача данных осуществляется через SCI, вывод PD1/TDO используется для

передачи данных.

Приложение 2. Типовая схема подключения МС68НС705С8.

На рисунке п3 показана схема включения ОЭВМ, которая может

использоваться как базовая для любых применений MC68HC705C8. Способы

построения тактового генератора и подключения ОЭВМ к источнику питания,

примененные в этой схеме, рекомендуются при разработке устройств на основе

микроЭВМ семейства MC68HC05. Обратите внимание, что неиспользованные входы

подключаются через резисторы к источнику питающего напряжения +5В.

[pic]

Рис. п3 Стандартная схема включения MC68HC05705B8.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7