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《嵌入式系統(tǒng)的IO模塊1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、嵌入式系統(tǒng)原理、設(shè)計與應(yīng)用5嵌入式系統(tǒng)的IO子系統(tǒng)1I/O子系統(tǒng)的功能通過I/O子系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)裝置與外部世界交互外部世界的信號形式無限多種，基本信號形式兩種模擬信號數(shù)字信號信號的維數(shù)一維：語音信號多維：圖像-二維嵌入式系統(tǒng)與（人、物）進行交互2內(nèi)容復(fù)位電路系統(tǒng)時鐘輸入輸出模塊譯碼器系統(tǒng)定時器/計數(shù)器SPIUART通用并行口其它新型I/O設(shè)備簡介31復(fù)位電路復(fù)位電路的形式阻容復(fù)位電路手動復(fù)位watchdog復(fù)位專用復(fù)位電路內(nèi)部復(fù)位軟件復(fù)位41.1阻容復(fù)位電路51.2手動復(fù)位61.3watchdog
2、的使用main(){while(1){/*todo:軟件代碼*/……reset_watchdog();/*todo:其它代碼*/……}}71.4專用復(fù)位電路81.5內(nèi)部復(fù)位工作原理利用watchdog復(fù)位方式上電時，程序沒有復(fù)位watchdog，watchdogtimer溢出，完成復(fù)位微控制器不需要reset引腳例子：philips的P87LPC76x系列配置成內(nèi)部復(fù)位的時候，reset引腳可以作為普通的IO使用，節(jié)省了引腳91.6軟件復(fù)位方法軟件復(fù)位的方法是通過軟件設(shè)置一個特殊功能寄存器的位完成控
3、制器的復(fù)位，它的復(fù)位結(jié)果如同硬件復(fù)位一樣。注意：軟件復(fù)位與程序從復(fù)位向量處開始運行不同從復(fù)位向量處開始運行程序，處理器/控制器的狀態(tài)不會回到復(fù)位狀態(tài)，只是從start處開始運行程序。10軟件復(fù)位vs程序重新運行軟件復(fù)位處理器回到初始狀態(tài)程序從復(fù)位向量處開始運行程序重新運行處理器不回到初始狀態(tài)程序從復(fù)位向量處開始運行MCS51:0000HLJMP0000HX86:FFFF0HJMPFFFFH:0H112時鐘系統(tǒng)時鐘的種類RC時鐘石英晶體石英振蕩器鎖相環(huán)路倍頻時鐘多時鐘122.1RC時鐘特點低成本時鐘頻
4、率可控時鐘精度不高132.2石英晶體142.3石英振蕩器可為多個部件提供時鐘152.4鎖相環(huán)倍頻時鐘電磁兼容性好為處理器內(nèi)部提供多路時鐘提供靈活的系統(tǒng)功率控制162.5多路時鐘多路時鐘的特點用于高性能的嵌入式處理器，通常32位及以上處理器上不同的電路使用不同頻率的時鐘時鐘具有相關(guān)性，主時鐘分頻/倍頻日歷時鐘系統(tǒng)與處理器集成日歷時鐘32768Hz，倍頻得到系統(tǒng)的主時鐘。處理器的日歷時鐘一直工作，即使系統(tǒng)進入省電狀態(tài)的時候。系統(tǒng)不需要外接日歷時鐘芯片和相關(guān)的電路173輸入輸出模塊內(nèi)容基本結(jié)構(gòu)信號及作用寄
5、存器的映射方式例子：80186的I/O系統(tǒng)183.1輸入輸出模塊的基本結(jié)構(gòu)193.2輸入輸出模塊的信號及作用數(shù)據(jù)信息雙向控制信息/模式設(shè)定信息通常寫狀態(tài)信息通常讀203.3I/O寄存器的映射方式與存儲器統(tǒng)一編址例如：存儲器空間；0~xxxxxH;IO空間：xxxxxH+1~FFFFFH。單獨編址例如80X86系列存儲器空間：0~FFFFFHIO空間：0~FFFFHmov操作存儲器IN,OUT操作IO存儲器空間I/O空間存儲器空間I/O空間00000HFFFFFH00000H00000HFFFFH00
6、00H213.4例：80186的I/O空間映射-PCB22例：80186的PCB重新定位寄存器存儲器空間1MbytesIO空間64kbytes存儲器/IO空間實際IO空間234嵌入式系統(tǒng)的集成譯碼器內(nèi)容譯碼器的作用普通譯碼器可編程器件譯碼器嵌入式處理器上的集成譯碼器例子：80186244.1譯碼器的功能對存儲器和I/O接口電路分配地址空間實現(xiàn)方案普通譯碼器74xx138etc.可編程器件譯碼器GAL,PAL,CPLDetc.嵌入式處理器上的集成譯碼器254.2普通譯碼器264.3可編程器件譯碼器普通
7、譯碼器的局限性不夠靈活無法靈活修改電路改進：使用可編程器件PAL,GAL,CPLD,FPGA等274.4嵌入式處理器上的集成譯碼器譯碼器的基本功能？高集成度的嵌入式處理器通常把譯碼器集成在處理器上，為了設(shè)計地址空間的靈活性，這些譯碼器通常是可編程的。編程方式起始地址-終止地址方式起始地址-長度方式284.5例：80186的片上譯碼系統(tǒng)特點10個片選輸出；可編程起始和終止地址可用于存儲器和I/O周期的譯碼可編程的等待狀態(tài)發(fā)生器可編程的等待周期可禁止譯碼2980186的譯碼輸出30例：80186的譯碼寄
8、存器和譯碼輸出315定時器/計數(shù)器內(nèi)容定時器/計數(shù)器的功能基本結(jié)構(gòu)工作模式例：80186的定時器/計數(shù)器325.1定時器/計數(shù)器的功能1.嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度；特別是具有時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度功能的嵌入式操作系統(tǒng)，必須使用定時器產(chǎn)生時間片；2.嵌入式操作系統(tǒng)的軟件時鐘需要基于硬件定時器產(chǎn)生定時信號；3.通信電路的波特率發(fā)生器；4.實時時鐘電路；5.一些智能芯片如DMA控制器等；6.具有液晶控制器的嵌入式處理器用于液晶的刷新；7.處理器監(jiān)控電路如看門狗等；8.集成的片上A/
