АРХИТЕКТУРА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Рисунок 2 - Структурная схема микроконтроллера семейства Intel 8051

УУ и УС - устройство управления и устройство синхронизации.

OSC – oscillator - внутренний ГТИ для синхронизации которого нужен кварц.

РПД– resident Program memory - резидентная память данных.

РПП – resident Data memory - резидентная память программ.

Микропроцессорное ядро осуществляет организацию взаимодействия между всеми элементами МК, управляя его работой. В его состав входят:

ALU– арифметико-логическое устройство,

A – accumulator – сверхоперативный регистр, который является местом фиксации результата операций,

B – второй сверхоперативный регистр,

PSW– Program Status Word – регистр слова состояния программы, содержит флаги – признаки результата операции,

SP - Stack Pointer – регистр указатель стека,

PС - Program Counter - счетчик команд, содержит адрес выполняемой команды,

RAR - Ram Address Register – регистр адреса данных, содержит адреса данных, используемых в операциях, программно недоступен,

DPTR - Data Pointer – регистр указатель данных, содержит адреса ячеек памяти (ВПП и ВПД).

Контроллер прерываний – устройство, реализующее механизм прерываний,

Таймеры/счетчики Т0, Т1, Т2-устройства, использующиеся для подсчета количества импульсов или формирования временных интервалов.

UART– универсальный асинхронный приемопередатчик, последовательный порт МК, использующийся при обмене данных с внешними устройствами.

Р0-Р3– параллельные двунаправленные восьмиразрядные порты ввода/вывода, формируют шину расширения МК.

ВПД– внешняя память данных, расширение адресного пространства ПД до 64 Кбайт.

ВПП – внешняя память программ, расширение адресного пространства ПП до 64 Кбайт.

WDT– Watchdog Timer – сторожевой таймер, автоматически сбрасывающий МК, при сбоях в работе или зависании.

ВУ – внешние устройства

Особенностью микроконтроллера является использование мультиплексированной шины адреса/данных (A/D). Это значит, что сначала по шине A/D передаются сигналы адреса, а затем сигналы данных.

При этом адреса сопровождаются стробирующими сигналом ALE, а данные – сигналами PSEN, RD, WR в зависимости от направления передачи и типа памяти.

Большинство микросхем памяти имеет раздельные линии адреса и данных, поэтому для их подключения шину A/D необходимо демультиплексировать.

Для демультиплексирования используется параллельный регистр-защелка адреса, записывающий младший байт адреса внешней памяти A/D(0-7) по срезу сигнала ALE.