Организация обмена информацией между микроконтроллером семейства MCS-51 фирмы Intel и персональным компьютером (стр. 5 из 6)

¨ 01h - чтение памяти программ МК;

¨ 02h - запись информации в программно – доступные узлы МК;

¨ 03h - запись в память программ МК;

¨ 04h - выдача кода следующей команды;

¨ 05h - выполнение блока команд программы пользователя;

¨ 06h - выполнение программы в режиме реального времени;

¨ 07h - останов программы;

¨ 08h - выполнение следующего шага программы;

¨ другие – выполнение программ пользователя.

Большая часть подпрограмм, выбираемых пользователем в пошаговом режиме, аналогична подпрограммам, выбираемым в программе «Монитор».

Если значение регистра R5, при выходе из подпрограммы будет нулевым, то будет выполнен следующий шаг основной программы.

Для выполнения останова программы, достаточно перевести состояние сигнала на выходе P2.5 в нулевое состояние и в стеке подменить адрес следующей команды на адрес начала программы «Монитор».

Для того чтобы перевести программу пользователя из пошагового режима, в выполнение программы в режиме реального времени необходимо установить состояние сигнала P2.5 в нулевое состояние.

Алгоритм декодирования кода операции представлен на рисунке 11.

Рис. 11. Алгоритм декодирования кода операции в пошаговом режиме работы программы пользователя.

Для выдачи кода следующей команды необходимо считать 3 байта информации из памяти программ. Начальный адрес следующей команды можно взять из указателя стека.

2.3.2.4 Подпрограмма записи программы пользователя в память программ микроконтроллера.

В начале работы подпрограмма принимает количество передаваемых байтов из ПК. Для этого используется подпрограмма приема двух байтов информации. После ее выполнения данные необходимо перенести в счетчик количества принятых байтов. Функцию счетчика выполняют регистры R1 и R2.

Алгоритм записи программы пользователя в память программ микроконтроллера представлен на рисунке 12.

Рис. 12. Алгоритм подпрограммы записи программы пользователя в памяти программ микроконтроллера.

После того, как количество принимаемых байтов будет принято, необходимо принять адрес вершины принимаемого массива информации.

После этого становится возможным прием самой программы пользователя и запись ее в память программ микроконтроллера.

Алгоритм приема данных представлен на рисунке 13.

Рис. 13. Алгоритм приема данных в подпрограмме записи программы пользователя в память МК.

Адрес следующего байта программы содержится в регистре DPTR. После каждого принятого байта данных процедура проверяет правильность завершения подпрограммы приема одного байта данных, записывает его по адресу, указанному в регистре DPTR, увеличивает значение этого регистра и уменьшает счетчик принятых байтов.

После этого процедура проверяет счетчик принятых байтов программы пользователя и, в случае его обнуления, завершает процесс принятия данных.

2.3.2.5 Подпрограмма записи информации в программно – доступные узлы микроконтроллера

Подпрограмма записи информации в программно – доступные узлы микроконтроллера аналогична процедуре записи программы пользователя. Разница заключается в том, что для записи информации в программно – доступные узлы используется однобайтовая адресация, а при записи в память программ используется двухбайтовая адресация.

Алгоритм записи информации в программно – доступные узлы микроконтроллера представлен на рисунке 14.

Рис. 14. Алгоритм записи информации в программно – доступные узлы микроконтроллера.

Адрес принимаемых данных находится в регистре R1.

2.3.2.6 Подпрограмма чтения из памяти программ микроконтроллера

Память программ микроконтроллера имеет емкость в 2К байт. При чтении памяти программ микроконтроллера в ПК необходимо передать все 2К данных. Для обращения к памяти программ микроконтроллера, необходимо иметь два байта адреса.

В качестве указателя адреса ячейки памяти, подлежащей передачи в ПК, и счетчика передаваемых байтов данных используется регистр DPTR. Для пересылки байта информации в МК используется подпрограмма выдачи одного байта данных.

Для реализации этой процедуры необходимо, чтобы байт данных, подлежащий выдачи в ПК, находился в аккумуляторе.

Алгоритм подпрограммы чтения из памяти программ микроконтроллера представлен на рисунке 15.

Рис. 15. Алгоритм подпрограммы чтения памяти программ микроконтроллера.

После выдачи каждого байта информации, процедура проверяет правильность переданной информации.

Максимальный адрес памяти программ микроконтроллера – 07FFh.

2.3.2.7 Подпрограмма чтения информации программно – доступных узлов микроконтроллера

Данная подпрограмма аналогична процедуре чтения памяти программ микроконтроллера. Разница заключается в том, что для адресации к программно – доступным узлам МК необходим однобайтовый адрес, а для обращения к памяти программ – двухбайтовый.

Алгоритм подпрограммы чтения из программно – доступных узлов микроконтроллера представлен на рисунке 16.

Рис. 16. Алгоритм подпрограммы чтения из программно – доступных узлов микроконтроллера.

В качестве счетчика и указателя адреса передаваемых данных используется регистр R1. Максимально допустимый адрес - FFh.

2.3.2.8 Подпрограмма выдачи ошибки в ПК

В качестве кода ошибки выбран код 0Fh.

Процедура выдачи ошибки использует подпрограмму выдачи одного байта. Поэтому, перед запуском этой процедуры, код ошибки необходимо поместить в аккумулятор.

В связи с тем, что для сигнализации ошибки все процедуры используют регистр R4, перед запуском подпрограммы выдачи одного байта данных содержимое регистра R4 необходимо сохранить. Для этой цели используется регистр R7.

Перед завершением подпрограммы значение регистра R4 необходимо восстановить.

Алгоритм подпрограммы выдачи ошибки представлен на рисунке 17.

Рис. 17. Алгоритм подпрограммы выдачи ошибки в ПК.

2.3.2.9 Подпрограмма выдачи одного байта информации

Алгоритм подпрограммы выдачи одного байта информации в ПК представлен на рисунке 18.

Рис. 18. Алгоритм подпрограммы выдачи одного байта информации в ПК.

Подпрограмма передает данные находящиеся в аккумуляторе в последовательный порт вывода. В начале работы процедура переносит бит четности в буфер последовательного порта, задает значения счетчиков ошибок и ожиданий, и ожидает, пока буфер порта будет свободен. Как только последовательный порт будет готов к пересылке информации, программа начнет проверять готовность ПК к приему данных.

Если ПК будет не готов к приему информации долгое время, то процедура завершит свою работу с занесением в регистр R4 кода 00h, символизирующего ошибку передачи данных.

Как только ПК будет готов к приему данных подпрограмма передаст содержимое аккумулятора в последовательный порт. Подождет, пока порт не будет готов к передаче следующего байта данных и запустит подпрограмму задержки, для того, чтобы ПК успел проверить переданную информацию и, в случае ошибки, выдал бы запрос на повторную передачу данных.

Если ПК выставит сигнал ошибки переданной информации, подпрограмма будет пытаться передать эту информацию еще раз. Этот процесс будет повторяться, до тех пор, пока не обнулится счетчик ошибок.

Если счетчик ошибок будет равен нулю, процедура завершит свою работу с ошибкой.

В качестве сигнала готовности ПК, и сигнала ошибки переданной информации используется сигнал на входе P2.7.

2.3.2.10 Подпрограмма приема одного байта информации.

В начале работы, подпрограмма задает счетчик ошибок, счетчик тактов ожидания и разрешает передачу информации из ПК в микроконтроллер.

После этого подпрограмма ожидает приема информации, проверяет ее и, если данные приняты верно, сохраняет результат в регистре R0.

В случае возникновения ошибок, микроконтроллер передает в ПК сообщение об ошибке и предлагает повторить передачу.

Алгоритм подпрограммы приема одного байта информации представлен на рисунке 19.

Рис. 19. Алгоритм подпрограммы приема одного байта информации.

В случае многократного повторения ошибок, подпрограмма завершает свою работу и выставляет в регистре R4 код 00h, символизирующий ошибочность принятых данных.

Если от ПК долгое время не будет передана информация, подпрограмма также завершит свою работу и выставит в регистре R4 код 00h, символизирующий ошибочность принятых данных.

В качестве счетчика времени ожидания используется регистр R6.