Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
необходимо предусмотреть пути, по которым в ОЗУ МК будет передана
программа алгоритма программирования FLASH ПЗУ, а затем порциями будут
передаваться коды прикладной программы, которая должна быть занесена во
FLASH ПЗУ. Не следует забывать, что объем сегмента программирования
значительно превышает объем резидентного ОЗУ МК. В качестве такого "пути"
разработчики МК назначают один из последовательных портов МК.
Обслуживание порта реализует специальная программа монитора связи,
которая расположена в резидентном масочном ПЗУ МК. Эта программа
активизируется посредством установки определенных линий ввода/вывода МК в
указанное в спецификации состояние при сбросе МК или простым обращением к
ней. Способ активизации указан в техническом описании МК. По
последовательному интерфейсу связи персональный компьютер загружает в ОЗУ
МК сначала коды программы "программирования", а затем порциями коды
прикладной программы для программирования. Возможны так-
294
СТРУКТУРА СОВРЕМЕННЫХ 8-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ
же решения, при которых программа "программирования" сразу записана в
память масочного типа и не требует загрузки в ОЗУ МК.
Рассмотренный режим "программирования в системе" в настоящее время все
шире используется для занесения прикладной программы в МК, расположенный
на плате конечного изделия. Специальный программатор в этом случае не
нужен. Кроме того, надежность программирования гарантируется внутренними
режимами МК и не зависит от схемных решений программатора. Однако режим
"программирования в системе" отличается от режима "допрограммирования"
нескольких байтов FLASH памяти под управлением прикладной программы в
процессе работы системы. Теоретически возможно решение, при котором
программа "программирования", хранящаяся во FLASH ПЗУ, сначала будет
перенесена в ОЗУ под управлением прикладной программы, а затем выполнена
из ОЗУ. Но при таком решении на время программирования потребуется
запретить все прерывания МК, поскольку их обслуживание невозможно по
причине недоступности векторов прерывания. Поэтому реализация описанного
режима возможна далеко не всегда. В качестве одного из путей предлагается
разбить модуль FLASH ПЗУ на два - с независимыми генераторами накачки и
регистрами управления. Такое решение предложено в МК HC908AZ60 фирмы
"Motorola". Тогда один из модулей может быть поставлен в режим
программирования, в то время как программа "программирования" будет
выполняться из другого модуля. Впрочем, следует надеяться, что в
недалеком будущем проблема программирования FLASH памяти программой из
FLASH памяти будет решена. А пока наиболее совершенные модели МК со
свойством "программирования в системе" часто имеют в своем составе четыре
типа памяти: FLASH ПЗУ программ, mask-ROM монитора связи, EEPROM ПЗУ для
хранения изменяемых констант и ОЗУ промежуточных данных.
Технология резидентной FLASH памяти МК непрерывно совершенствуется. Одни
из лучших показателей достигнуты в МК семейства НС08 фирмы "Motorola":
• гарантированное число циклов стирания/программирования составляет 10s;
• гарантированный период хранения записанной информации равен 10 годам,
т. е. составляет жизненный цикл изделия;
• модули FLASH памяти работают и программируются при напряжении питания
МК
от 1,8 до 2,7 В;
• эквивалентное время программирования 1 байта памяти снижено до 60 мкс,
что позволяет
выполнить программирование МК с 32 Кб памяти в течение 2 с.
Перспективные технологии FLASH памяти предполагают увеличение скорости
программирования до 1 Мбит/с.
Кроме ПЗУ в состав МК входит также и статическое оперативное запоминающее
устройство (ОЗУ). Определение "статическое" выделено не случайно:
современные 8-разрядные МК допускают снижение частоты тактирования до
сколь угодно малых значений с целью снижения энергии потребления.
Содержимое ячеек ОЗУ при этом сохраняется в отличие от динамической
памяти. В качестве еще одной особенности следует отметить, что многие МК
в техническом описании имеют параметр "напряжение хранения информации" -
USTANDBV. При снижении напряжения питания ниже минимально допустимого
уровня UDDMIN, но выше напряжения хранения USTANDBy программа управления
микроконтроллером выполняться не будет, но информация в ОЗУ сохранится.
Тогда при восстановлении напряжения питания можно будет выполнить сброс
МК и продолжить выполнение программы без потери данных. Уровень
напряжения хранения составляет = 1 В. Это позволяет в случае
необходимости перевести МК на питание от автономного источника (батарейки
или аккумулятора) и сохранить тем самым данные ОЗУ. Большого расхода
энергии потребления в этом случае не будет, так как система тактирования
МК может быть отключена. В последнее время появились МК, которые в
корпусе имеют автономный источник питания, гарантирующий сохранение
данных в ОЗУ на протяжении 10 лет (МК DS5000 фирмы "Dallas
Semiconductor").
295
8-РАЗРЯДНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
4.1.5. ПОРТЫ ВВОДА/ВЫВОДА
