Наука, техника и промышленность

1.5. Система команд

Система команд микроконтроллеров ST7 включает в себя 63 инструкции длиной от 1 до 4 байт. Специальный префиксный байт, употребляемый в некоторых командах, служит для расширения стандартной 256-байтной сетки команд 8-разрядных микроконтроллеров.

Каждая команда состоит из четырех элементов (рис. 1.16):

1.6. Периферийные устройства

В группу периферийных устройств входят (рис. 1.17): – параллельные порты ввода-вывода (порты A, B, C); – последовательный порт SPI; – интерфейсы SCI, CAN, I2C, USB; – 8- и 16-битные таймеры общего назначения; – сторожевой таймер;

– 10-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП); – блок прерываний.

1.6.1. Параллельные порты ввода-вывода

Обмен данными между микроконтроллером и внешними устройствами производится с помощью портов ввода/вывода. Микроконтроллеры семейства ST7 имеют конфигурируемые порты ввода/вывода, каждый порт может быть настроен для использования либо в качестве входа (с нагрузочным резистором или без него), либо в качестве выхода (с открытым стоком либо двухтактного).

1.6.2. Последовательный интерфейс SCI

Данный интерфейс обеспечивает стандартный асинхронный формат приема/передачи данных с одним стартовым и одним стоповым битом и длиной информационного слова в 8 или 9 бит. Поддерживается скорость от 300 до 115200 бод.

SCI – дуплексный, UART-типа. Это асинхронная система со стандартным форматом «без возврата к нулю» (NRZ) для переданного или полученного бита. Длина переданного слова 10 - 11 бит (1 старт-бит, 8 - 9 информационных разрядов, 1 стоп-бит). SCI состоит из трех модулей: приемник, передатчик и контроллер скорости пересылки данных в бодах.

1.6.3. Последовательный порт SPI

Интерфейс порта SPI (Serial Peripheral Interface) предназначен для высокоскоростного обмена между микроконтроллером ST7 и периферийными микросхемами, такими как АЦП и ЦАП, FLASH-память большой информационной емкости, часы реального времени. Данный интерфейс может быть также использован для обмена между двумя микроконтроллерами, расположенными на небольшом расстоянии. Достоинством синхронной последовательной приемо-передачи с использованием протокола SPI является полный дуплексный обмен данными, что в случае необходимости позволяет реализовать экономичную потенциальную развязку между приемником и передатчиком.

1.6.4. АЦП

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) обеспечивают ввод двоичных значений потенциалов, поступающих на аналоговые входы. Основные характеристики АЦП микроконтроллеров семейства ST7 следующие:

– входные значения – положительные, отрицательные напряжения не конвертируются;

– разрешение – 10 бит;

1.6.5. 16-разрядный таймер

В микроконтроллерах таймер является одним из важнейших периферийных устройств, поскольку при выполнении задач управления достаточно часто возникает необходимость приема и выдачи управляющих сигналов в заданные моменты времени. Микроконтроллеры семейства ST7 содержат 16-разрядный таймер, который может эффективно использоваться для указанных функций.

1.6.6. Сторожевой таймер

Сторожевой таймер представляет собой дополнительный таймер, используемый для защиты системы от ошибок, вызванных зацикливанием программы.

Управление сторожевым таймером ST7 осуществляется с помощью специального регистра WDGCR, включающего два бита управления (биты 6 и 7) и 6 времязадающих битов (рис. 1.21).

1.6.7. Блок обработки прерываний

Запросы на прерывания могут генерироваться несколькими внутренними (таймеры, порт SPI) или внешними источниками (порты ввода/вывода). Кроме того, в микроконтроллерах семейства ST7 поддерживаются программные прерывания (инструкция TRAP). На рис. 1.22 показаны различные возможные источники прерываний.

1.6.8. Поддерживаемые интерфейсы

Микроконтроллеры семейства ST7 имеют большой набор последовательных интерфейсов – SPI, SCI, I2C, CAN и USB. Следует отметить, что STM одной из первых предложила микроконтроллеры со встроенной поддержкой USB; при этом номенклатура таких микроконтроллеров постоянно расширяется. Так, например, ST7261, ST7262 и ST7263 – это микроконтроллеры для низкоскоростных USB-устройств, применяемые там, где требуется обмен небольшими объемами данных. ST7265 поддерживает высокоскоростной режим, что позволяет передавать большие объемы данных (цифровые изображения, звук). Такие микроконтроллеры применяются, например, в MP3-плеерах, устройствах записи/чтения Flash-карт и т.п.

1.7. Области применения

Микроконтроллеры ST7 имеют наиболее низкую стоимость и менее широкие функциональные возможности по сравнению с другими семействами STM. Большинство микроконтроллеров семейства ST7 ориентировано на использование в относительно несложных устройствах массового применения, однако в линейке присутствуют модели, позволяющие решать достаточно серьезные задачи. В целом номенклатура обеспечивает потребности многих отраслей промышленности в надежных, высокоэффективных и недорогих устройствах управления и контроля.

Линейная алгебра
Линейная алгебра – это направление в области математики, в основе которого лежит теория линейной структуры. Аксиоматическая обработка линейной структуры основана в вою очередь на понятиях линейного ...

Математический анализ
Математический анализ – это отрасль математики, в которой функции и их свойства подвергаются изучению с помощью метода предельных значений (лимитов). Понятие лимита тесно связано с тем, что в соврем...

Календарь
Календарь — это система организации дней в соответствии с социальной, религиозной, коммерческой или административной составляющими общественной жизнедеятельности. Такая система подразумевает опреде...