Todos sabemos que todas las clases están controladas por campanas en la escuela ¿Qué método usa la microcomputadora de un solo chip para buscar instrucciones, ejecutar instrucciones y otras operaciones? Aquí se presenta un concepto de sincronización:
1.
Circuito de reloj Hay tres formas para el circuito de reloj de MCU:
1. Se utiliza un amplificador inversor de alta ganancia para formar un oscilador dentro de la MCU. Los pines XTAL1 y XTAL2 son la entrada y la salida de este amplificador respectivamente. XTAL1 y XTAL2 deben conectarse externamente. En el cristal y el condensador apropiado.
2. Algunas MCU también tienen sus propios circuitos de reloj, que se utilizan para generar señales de reloj.
3. El pin de chip único XTAL2 está conectado directamente al oscilador de cristal.
Segundo, ciclo
1, ciclo de reloj El ciclo en el cual el
circuito de reloj genera la señal de reloj se llama ciclo de reloj (ciclo de oscilación).
Después de encender el microordenador de un solo chip, se genera una señal de pulso con un valor nominal fijo. El microordenador de un solo chip es impulsado por la señal de pulso para tomar secuencialmente las instrucciones de la ROM (memoria de programa) y ejecutarlas una por una, y luego realizar una serie de control de microoperación para completar Diversas acciones especificadas.
2. Ciclo de máquina
Lo llamamos un ciclo de máquina por cada vez que el SCM accede a la memoria, es una referencia de tiempo como los segundos utilizados en nuestra vida diaria. Un ciclo de máquina en el microordenador de un solo chip incluye 12 ciclos de oscilación. El período de oscilación es el período de la fuente de oscilación, que es el período de tiempo del oscilador de cristal que utilizamos. Un oscilador de cristal de 12M tiene un período de tiempo de 1/12 microsegundos, por lo que un ciclo de máquina que utiliza un MCU de oscilador de cristal de 12M debe ser igual a 12 * 1/12 microsegundos, que es 1 microsegundo.
3. Ciclo de
instrucciones Algunas instrucciones en el microordenador de un solo chip solo requieren un ciclo de máquina y algunas instrucciones requieren dos o tres ciclos de máquina y dos instrucciones requieren cuatro ciclos de máquina. Cómo medir la duración del tiempo de ejecución de la instrucción usaremos un nuevo concepto: ciclo de instrucción, es decir, el ciclo de la máquina requerido para ejecutar una instrucción.
3. Temporización La
temporización SCM se refiere a la secuencia de tiempo de las señales de control que la SCM debe emitir al ejecutar las instrucciones. La relación mutua de estas señales de control en el tiempo es el tiempo de la CPU. Es una serie de señales de pulso con secuencia de tiempo.
Hay dos tipos de temporizaciones emitidas por la CPU: un tipo se utiliza para controlar los diversos componentes funcionales en el chip. Son las preocupaciones de los diseñadores de chips y no tienen ningún significado para los usuarios. El otro tipo se utiliza para el control de la memoria sin chip o el puerto de E / S, que debe enviarse al chip a través del pin de control del dispositivo.Esta parte del tiempo es crucial para el análisis del principio del circuito de hardware, y también es el principio seguido por la programación de software. Maestro
Hay dos tipos de temporizaciones emitidas por la CPU: un tipo se utiliza para controlar los diversos componentes funcionales en el chip. Son las preocupaciones de los diseñadores de chips y no tienen ningún significado para los usuarios. El otro tipo se usa para el control del chip externo del microordenador de un solo chip. Esta parte del tiempo es crucial para el análisis del principio del circuito de hardware, y también es el principio seguido por la programación de software.
La secuencia de operación es siempre el contenido más importante de cualquier chip IC. Todos los detalles del uso de un chip se incluirán en su manual oficial del dispositivo. Entonces, lo primero que debe hacer bien cuando se usa un dispositivo es extraer el contenido útil del manual de su dispositivo y dominar su secuencia de trabajo.
Aquí tomamos LCD 1602 como ejemplo para analizar su tiempo de operación. El tiempo básico incluye el estado de lectura, comando de escritura, lectura de datos y escritura de datos.
Aquí, debemos prestar atención a varios pines de 1602, a saber, RS, RW, E, D0 ... D7. De la descripción anterior, podemos saber:
RS: terminal de selección de datos / comando (estado), cuando este pin es alto, puede transferir bytes de datos a 1602, y cuando este pin es bajo, puede ordenar (estado ) Operación de transferencia de bytes.
RW: Terminal de selección de lectura y escritura, cuando este pin es de alto nivel, el LCD1602 puede leer datos, de lo contrario escribir datos.
E: La señal de habilitación es en realidad la señal del reloj de control de datos del LCD1602. El borde ascendente de esta señal se utiliza para realizar la transmisión de datos al LCD1602.
D0 ... D7: puerto de datos paralelo de 8 bits.
Aquí, analizamos dos tiempos de escritura: comandos de escritura y datos de escritura.
1. Cuando queremos escribir la palabra de instrucción y establecer el modo de trabajo de LCD1602: RS debe configurarse en nivel bajo y RW en nivel bajo, y luego los datos se envían a los puertos de datos D0 ~ D7, y finalmente un pulso alto en E Escribir datos
void WriteCommandLCD (unsigned char WCLCD, BuysC) // BusyC es 0, ignora la detección de ocupado
{
if (BuysC) ReadStatusLCD (); // Detecta ocupado
LCD_Data = WCLCD según sea necesario; // Coloca el comando para escribir en la línea de datos
LCD_RS = 0; // RS es bajo indica que el comando a escribir es
LCD_RW = 0; // RS es bajo indica que la operación de escritura se realiza
LCD_E = 0;
LCD_E = 0;
LCD_E = 1; // Las tres declaraciones anteriores introducen un pulso alto
}
2. Cuando queremos escribir una palabra de datos y mostrarla en 1602: necesitamos establecer RS en nivel alto y RW en nivel bajo, y luego enviar los datos a los puertos de datos D0 ~ D7, y finalmente el pin E es alto El pulso escribe datos.
Void WriteDataLCD (unsigned char WDLCD)
{
ReadStatusLCD (); // Verificar ocupado
LCD_Data = WDLCD; // Ponga el comando que se escribirá en la línea de datos
LCD_RS = 1; // RS es alto para indicar que los datos a escribir son
LCD_RW = 0; // RS es bajo indica que la operación de escritura se realiza
LCD_E = 0;
LCD_E = 0;
LCD_E = 1; // Las tres declaraciones anteriores introducen un pulso alto
}
La diferencia entre el comando de escritura y los datos de escritura es que el nivel de RS es diferente. El siguiente es el diagrama de tiempos de LCD1602: cuando escribe el código del controlador, debe comprender completamente el diagrama de tiempo del dispositivo (con la descripción del texto); de lo contrario, no puede escribir el código del controlador calificado y el dispositivo no funcionará. Puede comparar el código anterior con la siguiente imagen para ver si es lo mismo.
Puntos a tener en cuenta al mirar el diagrama de tiempos:
1. Preste atención al eje del tiempo: la dirección de izquierda a derecha es el eje de tiempo positivo, es decir, el tiempo aumenta.
2. La parte más a la izquierda de la tabla de tiempos es generalmente la identificación de un pin determinado, lo que indica que la línea de esta línea refleja el cambio del pin. La figura anterior indica el tiempo de cuatro tipos de pines RS, R / W, E, DB0 ~ DB7 Cambio.
3. La sección transversal cableada indica que el nivel está cambiando.
4. Las dos líneas paralelas corresponden a los niveles alto y bajo respectivamente, como se muestra en la esquina superior derecha de la figura de arriba.
5. La parte de diamante sellada indica que los datos son válidos, y la palabra Datos válidos también lo muestra.
6. El cambio de nivel de cada pin en el diagrama de tiempo se basa en el mismo eje de tiempo. Asegúrese de observar el diagrama de temporización con precisión de acuerdo con la dirección de crecimiento del eje de tiempo. Deje que el dispositivo siga estrictamente los cambios en el diagrama de tiempo.
7. El etiquetado del tiempo también es información muy importante: el etiquetado de estos tiempos indica el tiempo más corto o más largo que ciertos estados deben mantenerse. Debido a que la velocidad de trabajo del dispositivo también es limitada, generalmente no puede mantenerse al día con la velocidad del chip de control principal, por lo que debe haber una coordinación de tiempo entre ellos directamente. La siguiente es la tabla de parámetros de tiempo
