系统控制协处理器是MIPS体系结构CPU中必需的一个单元模块。它最主要的功能就是利用一系列特权寄存器记录当前CPU所处的状态,负责异常/中断处理,提供指令正常执行所需的环境。本文论述了一个实现MIPS 4Kc指令集CPU中系统控制协处理器的设计,包括对特权寄存器写操作的实现,精确异常处理机制和全定制后端物理设计。关键词:32位嵌入式CPU,系统控制协处理器,精确异常处理,流水线,全定制MIPS体系结构中的系统控制协处理器简称CP0,它提供指令正常执行所需的环境,进行异常/中断处理、高速缓存填充、虚实地址转换、操作模式转换等操作。单从硬件的角度而言,系统控制协处理器对指令集的作用就相当于操作系统对应用程序的作用一样。
上传时间: 2014-11-22
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看门狗定时器的工作原理:WDT 工作原理使能时,WDT 将递增,直到溢出,或称“超时”。除非处于休眠或空闲模式,WDT 超时会强制器件复位。为避免WDT 超时复位,用户必须定期用PWRSAV 或CLRWDT 指令将看门狗定时器清零。如果WDT 在休眠或空闲模式下超时,器件将唤醒并从PWRSAV 指令执行处继续执行代码。在上述两种情况下,WDTO 位(RCON<4>)都会置1,表示该器件复位或唤醒事件是由于WDT超时引起的。如果WDT 将CPU 从休眠或空闲模式唤醒,“休眠”状态位(RCON<3>)或“空闲”状态位(RCON<2>)也会置1,表示器件之前处于省电模式。9.2.1 使能和禁止WDT通过FWDTEN(CW1<7>)配置位可将WDT 使能或禁止。FWDTEN 配置位置1 时,使能WDT。这是已擦除器件的默认值。关于闪存配置字寄存器的更多详细信息,请参见器件数据手册。
上传时间: 2014-01-20
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keil 使用笔记:在Memory窗口上输入address_type:address才能看到正确地址的变量debug~perfermance analyzer加入要察看的模块名称,然后view~perfermance analyzer window 可以察看各个模块运行时间①Display address_type:address B:Bit address C:Code Memory Bx:Code Bank D D:80H 命令可以查看特殊寄存器 data D I:0 命令可以查看内部RAM数据iData; D X:0 命令可以查看外部RAM数据xData; ②R1 //显示R1 register ~R1 //显示变量R1 R1 = R7 //对寄存器Rx操作R1 = --R7 R1 = 0x20 ③main //显示main()的开始地址d main //显示main()的代码④向RAM.ROM中写数据Enter data_type address_type:address expr,expr.... data_type:int char double float long E char data:0x20 1,2,3,4 //向data区0x20开始的地址写1,2,3,4 变量放在RAM的30H,要把定义放在main前面!另外特别注意,内部RAM通常供C程序存放中间变量等,所以一定要看看编译后的程序中是否存在存储单元冲突的情况,比如如果程序中 使用了别的寄存器组的话,08-1FH单元就不能用了unsigned long data i _at_ 0x30
上传时间: 2013-11-05
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MCP定时器产生中心对称PWM输出:PWM波是一种脉宽可调的脉冲波,用于交、直流电机的电压控制。PWM一共有两种调整方法,一是定频调宽、另一种是定宽调频。其中定频调宽是种最常见的脉宽调制方式,它使脉冲波的频率保持不变,只调整脉冲宽度。同时定频调宽的PWM波形也分为两种,一种是单边的PWM,另一种是中心对称的双边PWM。中心对称的PWM主要应用在需要对称PWM波形的场合,如半桥、全桥的双极性驱动等。中心对称的PWM的生成原理如图1-2所示:定时计数器工作在连续增减计数方式,在计数初值设置为0且比较值小于周期值的条件下,当增计数过程中计数值和比较值匹配时置位输出,而在周期匹配时会改计数方向为减计数,当减计数过程中计数值和比较值匹配时复位输出,当减计数到零时会改计数方向为增计数,开始下一个循环。因此中心对称的PWM的周期为设定周期的二倍,占空比为:%100))((×−TPRNTPR(N为比较匹配数据,TPR为周期寄存器的值)。比较值的改变会影响PWM的两边的波形,并且两边相对高电平的中心对称,这便是中心对称双边PWM波形的特点。如果比较值为零,那么PWM将一直输出高电平;如比较值大于等于周期值,则PWM会一直输出低电平,占空比为0。
上传时间: 2013-11-13
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MCP定时器产生边沿PWM输出:PWM波是一种脉宽可调的脉冲波,用于交、直流电机的电压控制。PWM一共有两种调整方法,一是定频调宽、另一种是定宽调频。其中定频调宽是种最常见的脉宽调制方式,它使脉冲波的频率保持不变,只调整脉冲宽度。同时定频调宽的PWM波形也分为两种,一种是单边的PWM,另一种是中心对称的双边PWM。单边的PWM的生成原理如图1-2:定时计数器工作在增计数方式,在计数初值设置为0且比较值小于周期值的条件下,当计数值和比较值匹配时置位输出,而在周期匹配时复位输出,同时清零计数器,开始下一个循环。因此单边PWM的占空比为:%100))((×−TPRNTPR(N为比较匹配数据,TPR为周期寄存器的值)。比较值的改变只影响PWM的单边波形,这便是单边PWM波形的特点。如果比较值为零,那么PWM将一直输出高电平;如比较值同周期值相等,则PWM会输出一个时钟周期的低电平,占空比近似为0;当比较值大于周期值,那么PWM将一直输出低电平。
上传时间: 2013-11-07
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SPCE061A单片机硬件结构 从第一章中SPCE061A的结构图可以看出SPCE061A的结构比较简单,在芯片内部集成了ICE仿真电路接口、FLASH程序存储器、SRAM数据存储器、通用IO端口、定时器计数器、中断控制、CPU时钟、模-数转换器AD、DAC输出、通用异步串行输入输出接口、串行输入输出接口、低电压监测低电压复位等若干部分。各个部分之间存在着直接或间接的联系,在本章中我们将详细的介绍每个部分结构及应用。2.1 μ’nSP™的内核结构μ’nSP™的内核如0所示其结构。它由总线、算术逻辑运算单元、寄存器组、中断系统及堆栈等部分组成,右边文字为各部分简要说明。算术逻辑运算单元ALUμ’nSP™的ALU在运算能力上很有特色,它不仅能做16位基本的算术逻辑运算,也能做带移位操作的16位算术逻辑运算,同时还能做用于数字信号处理的16位×16位的乘法运算和内积运算。1. 16位算术逻辑运算不失一般性,μ’nSP™与大多数CPU类似,提供了基本的算术运算与逻辑操作指令,加、减、比较、取补、异或、或、与、测试、写入、读出等16位算术逻辑运算及数据传送操作。2. 带移位操作的16位算逻运算对图2.1稍加留意,就会发现μ’nSP™的ALU前面串接有一个移位器SHIFTER,也就是说,操作数在经过ALU的算逻操作前可先进行移位处理,然后再经ALU完成算逻运算操作。移位包括:算术右移、逻辑左移、逻辑右移、循环左移以及循环右移。所以,μ’nSP™的指令系统里专有一组复合式的‘移位算逻操作’指令;此一条指令完成移位和算术逻辑操作两项功能。程序设计者可利用这些复合式的指令,撰写更精简的程序代码,进而增加程序代码密集度 (Code Density)。在微控制器应用中,如何增加程序代码密集度是非常重要的议题;提高程序代码密集度意味着:减少程序代码的大小,进而减少ROM或FLASH的需求,以此降低系统成本与增加执行效能。
上传时间: 2013-10-10
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汇编指令查询器:数据传送指令 MOV 格式: MOV OPRD1,OPRD2 功能: 本指令将一个源操作数送到目的操作数中,即OPRD1<--OPRD2. 说明: 1. OPRD1 为目的操作数,可以是寄存器、存储器、累加器. OPRD2 为源操作数,可以是寄存器、存储器、累加器和立即数. 2. MOV 指令以分为以下四种情况: <1> 寄存器与寄存器之间的数据传送指令 <2> 立即数到通用寄存器数据传送指令 <3> 寄存器与存储器之间的数据传送指令 <4> 立即数到存储器的数据传送 3. 本指令不影响状态标志位
上传时间: 2013-11-13
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设置复位标志位便于区分不同原因引发的复位,作为一种新技术被越来越多的新型单片机所采纳。例如Philips公司的P87LPC700和 P89LPC900系列、Freescale公司(原Motorola半导体部)的MC68HC05系列和MC68HC08系列、Sunplus公司的 SPMC65系列、Microchip公司的PIC系列等,内部都设计了专门用于记录各种复位标志的状态寄存器。MC68HC08系列有一个复位状态寄存器,负责记录6种复位标志位:上电复位、引脚复位、看门狗复位、非法指令复位、非法地址复位和欠压复位。SPMC65系列有一个系统控制寄存器,负责记录5种复位标志位:上电复位、外部复位、看门狗复位、非法地址复位和欠压复位。51兼容的P89LPC900系列有一个复位源寄存器,负责记录6种复位标志位:欠压复位、上电复位、外部复位、看门狗复位、软件复位和UART收到间隔字符复位(主要作为进入ISP监控程序的途径之一)。就连初学者很常用的 AT89S51/52和P89C52X2,也在其电源控制寄存器PCON中增设了一个上电标志位POF。1、 复位标志位的设置方法传统的80C51单片机没有设计复位标志位的记录功能,这应该说是一种遗憾,那么能否通过一定的技术手段来弥补这个缺憾呢?这里给广大80C51单片机用户提供一种启示和引导。实现复位标志位的记录肯定需要一定的硬件电路支持,而这种电路的设计不存在固定模式。笔者利用一片MAX813L设计了一种支撑电路,如图1所示,仅供读者参考。
上传时间: 2013-10-21
上传用户:lhw888
15-1.实现定时的方法15-2.定时器/计数器的结构和工作原理 15-3.定时器/计数器的控制15-4.定时器/计数器的工作方式 15-5.定时器/计数器应用 软件定时软件延时不占用硬件资源,但占用了CPU时间,降低了CPU的利用率。例如延时程序。采用时基电路定时例如采用555电路,外接必要的元器件(电阻和电容),即可构成硬件定时电路。但在硬件连接好以后,定时值与定时范围不能由软件进行控制和修改,即不可编程,且定时时间容易漂移。可编程定时器定时最方便的办法是利用单片机内部的定时器/计数器。结合了软件定时精确和硬件定时电路独立的特点。定时器/计数器的结构 定时器/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时器/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。
上传时间: 2014-12-28
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Σ-ΔA/D技术具有高分辨率、高线性度和低成本的特点。本文基于TI公司的MSP430F1121单片机,介绍了采用内置比较器和外围电路构成类似于Σ-△的高精度A/D实现方案,适合用于对温度、压力和电压等缓慢变化信号的采集应用。 在各种A/D转换器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,该类器件具有转换时间固定且快速的特点,但难以显著提高分辨率;积分型A/D 有较强的抗干扰能力,但转换时间较长;过采样Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高线性度及低成本的特点,正得到越来越多的应用。根据这些特点,本文以TI公司的MSP430F1121单片机实现了一种类似于Σ-ΔA/D技术的高精度转换器方案。 MSP430F1121是16位RISC结构的FLASH型单片机,该芯片有14个双向I/O口并兼有中断功能,一个16位定时器兼有计数和定时功能。I/O口输出高电平时电压接近Vcc,低电平时接近Vss,因此,一个I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 该芯片具有一个内置模拟电压比较器,只须外接一只电阻和电容即可构成一个类似于Σ-Δ技术的高精度单斜率A/D。一般而言,比较器在使用过程中会受到两种因素的影响,一种是比较器输入端的偏置电压的积累;另一种是两个输入端电压接近到一程度时,输出端会产生振荡。 MSP430F1121单片机在比较器两输入端对应的单片机端口与片外输入信号的连接线路保持不变的情况下,可通过软件将比较器两输入端与对应的单片机端口的连接线路交换,并同时将比较器的输出极性变换,这样抵消了比较器的输入端累积的偏置电压。通过在内部将输出连接到低通滤波器后,即使在比较器输入端两比较电压非常接近,经过滤波后也不会出现输出端的振荡现象,从而消除了输出端震荡的问题。利用内置比较器实现高精度A/D图1是一个可直接使用的A/D转换方案,该方案是一个高精度的积分型A/D转换器。其基本原理是用单一的I/O端口,执行1位的数模转换,以比较器的输出作反馈,来维持Vout与Vin相等。图1:利用MSP430F1121实现的实用A/D转换器电路方案。
上传时间: 2013-11-10
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