ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
54
4.1.2. Ядро центрального процессорного устройства AVR
Основная функция ядра ЦПУ заключается в организации взаимодействия
всех модулей в процессе выполнения программы и ее гарантированного выпол-
нения. Для этого ЦПУ должен иметь возможность адресоваться к различным
видам памяти, выполнять вычисления, управлять периферийными устройства-
ми и обрабатывать прерывания.
В целях достижения максимальной производительности у AVR-
микроконтроллеров используется Гарвардская архитектура (рис. 4.3) с раздель-
ными памятью и шинами программ и данных. Команды выполняются с двух-
уровневой конвейеризацией. Данная концепция позволяет выполнять одну ин-
струкцию за один машинный цикл.
АЛУ поддерживает арифметические и логические операции между реги-
страми, а также между константой и регистром. Кроме того, АЛУ поддержива-
ет
действия с одним регистром.
Регистровый файл с быстрым доступом содержит 32 восьмиразрядных
рабочих регистра общего назначения, шесть из которых могут использоваться
как три 16-разр. регистра косвенного адреса для эффективной адресации в пре-
делах памяти данных. Данные 16-разр. регистра называются X-регистр, Y-
регистр и Z-регистр.
Для ветвления программы поддерживаются инструкции условных и без
-
условных переходов и вызовов процедур, позволяющих непосредственно адре-
соваться в пределах адресного пространства.
Большинство инструкций представляют собой одно 16-разр. слово. Каж-
дый адрес памяти программ содержит 16- или 32-разр. инструкцию. Флэш-
память программ разделена на две секции: секция программы начальной за-
грузки и секция прикладной программы. Обе секции имеют раздельные биты
защиты от записи и чтения/записи. Инструкция SPM (запись в секцию при-
кладной программы) должна использоваться только внутри секции программы
начальной загрузки.
При генерации прерывания и вызове подпрограмм адрес возврата из про-
граммного счетчика записывается в стек. Размер стека ограничен общим разме-
ром статического ОЗУ и используемым его объемом. Указатель стека – SP –
доступен
на чтение и запись в пространстве ввода-вывода. Доступ к статиче-
скому ОЗУ данных может быть осуществлен через 5 различных режимов адре-
сации архитектуры AVR.
Модуль прерываний содержит свои управляющие регистры в пространст-
ве ввода-вывода. Бит общего разрешения работы системы прерываний находит-
ся в регистре статуса. Каждое из прерываний имеет свой
вектор, адреса кото-
рых соответствуют таблице векторов прерываний. Прерывания имеют приори-
тет в соответствии с позицией их вектора. Прерывания с меньшим адресом
имеют более высокий приоритет.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- …
- следующая ›
- последняя »
