BLOQUE 3. Enrique Mandado Pérez María José Moure Rodríguez. Microcontroladores

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Juan Moreno Reyes
hace 8 años
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1 SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES BLOQUE 3 MICROCONTROLADORES (PARTE 4) DESARROLLO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES Interrupciones,Temporizadores/Contadores y Puerto serie Enrique Mandado Pérez María José Moure Rodríguez

2 INTERRUPCIONES Dos formas mediante las cuales el microcontrolador puede controlar la entrada/salida: Iniciada por el microprocesador (Hand shake) : PARO, ESPERA o DETENCIÓN CONSULTA Iniciada por el periférico: INTERRUPCIONES

Iniciada por el microprocesador (Hand shake) : PARO,

3 INTERRUPCIONES: FUENTES DE INTERRUPCIÓN 5 fuentes de interrupción: 3 Generadas por los periféricos integrados: Paso por cero del temporizador T0. Paso por cero del temporizador T1. Recepción/Transmisión del Puerto (Canal) Serie. 2 Generadas por terminales de E/S: Externa 0 (P3.2). Externa 1 (P3.3).

4 INTERRUPCIONES: CARACTERÍSTICAS BÁSICAS IDENTIFICACIÓN DE LA INTERRUPCIÓN: Biestable (Flag) asociado a cada fuente de interrupción. Vector de interrupción asociado con cada fuente de interrupción. PRIORIDAD: 2 niveles de prioridad programable. Secuencia fija de prioridad dentro de cada nivel. INHIBICION: Inhibición global. Inhibición individual. BORRADO: Automático. Mediante instrucciones en la rutina de atención a la interrupción (Manual).

PRIORIDAD: 2 niveles de prioridad programable. Secuencia fija de prioridad dentro de cada nivel.

5 INTERRUPCIONES EXTERNAS 0/1 INT0 (P3.2) Interrupción por nivel lógico cero: IT0=0 (TCON.0). Interrupción por flanco de bajada: IT0=1 (TCON.0). Biestable: IE0 (TCON.1). INT1 (P3.3) Interrupción por nivel lógico cero: IT1=0 (TCON.2). Interrupción por flanco de bajada: IT1=1 (TCON.2). Biestable: IE1 (TCON.3).

Interrupción por flanco de bajada: IT0=1 (TCON.0). Biestable: IE0 (TCON.1).

6 Departamento CONFIGURACIÓN de Tecnología Electrónica INTERRUPCIÓN EXT0/1 INTERRUPCIONES: CONFIGURACIÓN INTERRUPCIÓN EXT0/1

7 INTERRUPCIONES: INHIBICIÓN GLOBAL/EXT1/EXT2

8 B8H INTERRUPCIONES: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DE LA PRIORIDAD PS PT1 PX1 PT0 Nivel de prioridad del puerto serie Nivel de prioridad de la int. temp. 1 Nivel de prioridad de la int. ext. 1 Nivel de prioridad de la int. temp. 0 0 PX0 Nivel de prioridad de la int. ext. 0 IP

prioridad de la int. temp. 1 Nivel de prioridad de la int. ext.

9 INTERRUPCIONES: PRIORIDAD DE INTERRUPCIONES La subrutina de atención a una interrupción solo puede ser interrumpida por otra petición de interrupción de mayor prioridad. Si se producen de forma simultanea dos o más peticiones de interrupción de la misma prioridad, el microcontrolador actúa de acuerdo con la siguiente secuencia de prioridad : Prioridad Externa 0 Máxima Temporizador 0 Externa 1 Temporizador 1 Canal Serie 0 Mínima

Si se producen de forma simultanea dos o más peticiones de interrupción de la misma prioridad, el

10 INTERRUPCIONES: HARDWARE DE INTERRUPCIÓN

11 INTERRUPCIONES: VECTORES DE INTERRUPCIÓN Vector de interrupción: dirección (Memoria de Programa) de la primera instrucción de la subrutina de atención. La CPU ejecuta una instrucción LCALL con dicho vector. La instrucción RETI permite volver al punto en el que se produjo la interrupción al mismo tiempo que desinhibe (habilita) las interrupciones de menor o igual prioridad. Externa 0 Tempo. T0 Externa 1 Tempo. T1 Fuente de interrupción Vector de Interrupción 0003H 000BH 0013H 001BH P. Serie 0023H

La instrucción RETI permite volver al punto en el que se produjo la interrupción al mismo tiempo que desinhibe (habilita)

12 INTERRUPCIONES: BORRADO DE LA PETICIÓN DE INTERRUPCIÓN Fuente de Interrupción Automática al ser atendida Manual en la rutina de atención Paso por cero T0 Paso por cero T1 Canal Serie 0 Si Si Si Flanco bajada en INT0 o INT1 Nivel bajo en INT0 o INT1 Si No se puede borrar. La señal externa determina el borrado

Paso por cero T1 Canal Serie 0 Si Si Si Flanco bajada en INT0 o INT1 Nivel

13 INTERRUPCIONES: ATENCIÓN DE LA INTERRUPCIÓN Una interrupción se atiende a partir del ciclo máquina siguiente a su detección siempre y cuando no se dé alguna de las tres circunstancias siguientes: 1. Se está atendiendo otra interrupción de igual o mayor prioridad. 2. El ciclo máquina actual no es el último de la instrucción que se está ejecutando. 3. La instrucción que se está ejecutando es RETI (retorno de interrupción) o alguna instrucción de lectura o escritura en los registros IE o IP. En estos casos se ejecuta además la instrucción siguiente. Si se da alguna de estas tres circunstancias anteriores, la interrupción no se atiende hasta que finaliza dicha acción siempre que: La petición de interrupción continúe activada. No se haya pedido otra interrupción de mayor prioridad durante la espera.

La instrucción que se está ejecutando es RETI (retorno de interrupción) o alguna instrucción de lectura o escritura en los registros IE o IP. En estos casos se ejecuta además la instrucción siguiente.

14 INTERRUPCIONES: EJEMPLO DE UTILIZACIÓN DE LAS INTERRUPCIONES ORG 0h AJMP inicio ORG 03h JMP Intext0 ORG 100h Inicio: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA JMP $ Intext0: PUSH ACC POP ACC RETI END ; Dirección de la subrutina de atención ; Configuración por flanco ; Habilitación de interrupción externa ; Habilitación global de interrupciones ; Subrutina de atención a la interrupción ; Es necesario guardar el contenido de los ; registros que utiliza la subrutina

atención ; Configuración por flanco ; Habilitación de interrupción externa ; Habilitación global de

15 TEMPORIZADOR/CONTADOR CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Está basado en dos contadores de 16 bits (T0, T1) que pueden funcionar como: Temporizador: Su valor se incrementa en cada ciclo máquina. Frecuencia 1/12 del generador de impulsos (GI). Contador: Su valor se incrementa con los flancos negativos aplicados a los terminales T0, T1. La máxima frecuencia de contaje es 1/24 de la del generador de impulsos.

Frecuencia 1/12 del generador de impulsos (GI).

16 FUNCIONAMIENTO DEL TEMPORIZADOR/CONTADOR TEMPORIZADOR CONTADOR CUENTA LOS FLANCOS DE BAJADA APLICADOS A UN TERMINAL EXTERNO G CTR CTR M CTR M1 M CTR M1 12 CLK C2/1+ CLK C2/1+ 1, 2D 1, 2D T0: P3.4 T1: P3.5

APLICADOS A UN TERMINAL EXTERNO G CTR CTR M CTR M1

17 REGISTROSNASOCIADOS CON LOS TEMPORIZADORES/CONTADORES Registros Temporizadores/Contadores formados por dos registros de 8 bits: T0 -> TH0, TL0 T1 -> TH1, TL1 Control con dos registros de SFR: TCON habilita la función y memoriza la interrupción. TMOD determina el tipo de función (Temp./Cont.) y el modo de trabajo: MODO 0: Temporizador/Contador de 8 bits con divisor 32. MODO 1: Temporizador/Contador de 16 bits. MODO 2: Temporizador/Contador de 8 bits con auto-recarga. MODO 3: T0 como temporizador de 8 bits y T1 parado.

TMOD determina el tipo de función (Temp./Cont.) y el modo de trabajo: MODO 0: Temporizador/Contador de 8 bits con divisor 32.

18 REGISTROS DE CONTROL DE LOS TEMPORIZADORES/CONTADORES

19 TEMPORIZADOR/CONTADOR: MODO 0

20 TEMPORIZADOR/CONTADOR: MODO 1 PASO DE

21 TEMPORIZADOR/CONTADOR: MODO 2 PASO DE

22 TEMPORIZADOR/CONTADOR: MODO 3

23 HABILITACIÓN DE LAS INTERRUPCIONES DE TO Y T1

24 REGISTROS DE CONTROL DE TO Y T1

25 REGISTROS DE MODO DE FUNCIONAMIENTO DE TO Y T1

26 EJEMPLO DE PROGRAMACIÓN DEL TEMPORIZADOR T0 ORG 0h AJMP inicio ORG 0Bh JMP IntT0 ; Dirección de la subrutina de atención ORG 100h Inicio: mov TMOD,#01h ; Configuración T0 modo 1, activado SW mov TL0,#LOW(-30000) ; Valor inicial de la temporización mov TH0,#HIGH(-30000) SETB EA ; Habilitación global de interrupciones SETB TR0 ; Arranque del temporizador SW JMP $ IntT0: ; Subrutina de atención a la interrupción RETI END

27 PUERTO SERIE: CARACTERÍSTICAS GENERALES Transmisión/Recepción Síncrona (half-duplex): RxD0 (P3.0): entrada/salida de datos TxD0 (P3.1): reloj de desplazamiento Asíncrona (full-duplex): Transmisión por TxD0 (P3.1). Recepción por RxD0 (P3.0). Disponen de registro temporal (buffer) de recepción y de transmisión (SBUF). Orden de los bits -> Primero el menos significativo. Interfaz S0: 4 modos de funcionamiento (1 síncrono, 3 asíncronos).

28 Transmisión PUERTO SERIE: TRANSMISIÓN/RECEPCIÓN Se inicia escribiendo en el registro SBUF (99H). Se marca la finalización de la transmisión de la unidad de información en el bit TI (SC0N.1). Esta situación puede provocar una petición de atención por interrupción. Se puede atender por consulta. Recepción Se permite la recepción con el Bit REN (SCON.4). Se marca la recepción de la unidad de información en el bit RI (SCON.0). Esta situación puede provocar una petición de atención por interrupción. Se puede atender por consulta.

29 PUERTO SERIE: MODOS DE FUNCIONAMIENTO 0 Y 1 MODO 0 (registro de desplazamiento): Modo síncrono, semidoble (half-duplex). Unidad de información -> 8 bits. Frecuencia de Transmisión/Recepción fija = fosc/12. MODO 1 (UART 8 bits frecuencia variable): Modo Asíncrono, doble simultánea(full-duplex). Trama -> Se transmiten 10 bits (1 de inicio (start), 1 byte, 1 de final (stop) En la recepción el bit de final (stop) se guarda en RB8 (SCON.2) Frecuencia de Transmisión/Recepción -> programable.

30 PUERTO SERIE: MODOS DE FUNCIONAMIENTO 2 Y 3 MODO 2 (UART de 9 bits y frecuencia fija): Modo Asíncrono, (Full-duplex) Trama -> Se transmiten 11 bits ( 1start, 1 octeto, 1 bit programable, 1 stop) Frecuencia de transmisión: fosc/32 si SMOD(PCON.7) = 0. fosc/64 si SMOD=1. En transmisión, al noveno bit TB80 (S0CON.3) se le puede asignar el valor 0 o 1 (por ejemplo de acuerdo con el bit de paridad de PSW) o se puede utilizar como un segundo bit de stop. En recepción el noveno bit se guarda en RB80 (S0CON.2) y el bit de stop se ignora. MODO 3 (UART de 9 bits y frecuencia variable ): Igual al modo 2 excepto en la frecuencia de transmisión que es variable.

31 PUERTO SERIE: REGISTROS DE CONTROL SBUFF (99H):Registro de Transmisión/Recepción SBUF (99H): Registro de transmisión/recepción. SM2 REN TB8 RB8 TI RI SCON

32 PUERTO SERIE: PROGRAMACIÓN DE LA FRECUENCIA DE TX/RX - Una de las formas de hacerlo es programar el temporizador 1 en modo de autorecarga (modo 2) y utilizar los siguientes valores para obtener las velocidades de transmisión más utilizadas (oscilador 12MHz) : Régimen binario SMOD C/T Modo Valor recarga 62.5K FF 19.2K FD 9.6K FD 4.8K FA 2.4K F4 1.2K E FEEB

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