ATmega128, atmega128L 8-разрядный avr-микроконтроллер с внутрисистемно программируемой флэш-памятью емкостью 128 кбайт
| Вид материала | Документы |
- Белорусский Государственный Университет Биологический факультет Биореакторы Бабицкий, 198.24kb.
- Решение принятое в P6, 278.08kb.
- Микропроцессор P6, 276.15kb.
- Микропроцессоры семейства Intel, 288.88kb.
- Nano-накопитель от Imation, 8.65kb.
- Граммируемой логики, взяла старт по разработке risc-микроконтроллеров в середине 90-х, 161.19kb.
- Ринципов построения устройств микропроцессорной техники и приобретение практических, 46.61kb.
- Контрольная работа «Единицы измерения информации. Кодирование информации» Задание, 67.16kb.
- Лекция №7 «Программно-аппаратные средства защиты по с электронными ключами» Этот вид, 59.79kb.
- Инструкция по ремонту москва, 1699.67kb.
Прерывания
В данном разделе описывается специфика обработки прерываний, реализованная в ATmega128. Общее описание обработки прерываний приведено в разделе “Сброс и обработка прерываний”.
Векторы прерываний в ATmega128
Таблица 23 – Векторы сброса и прерываний
| № вектора | Адрес памяти программ(4) | Источник | Условие возникновения прерывания |
| 1 | $0000(1) | RESET | Внешний сброс, сброс при подаче питания, сброс при недопустимом снижении питания, сброс сторожевым таймером и сброс через JTAG-интерфейс |
| 2 | $0002 | INT0 | Запрос на внешнее прерывание 0 |
| 3 | $0004 | INT1 | Запрос на внешнее прерывание 1 |
| 4 | $0006 | INT2 | Запрос на внешнее прерывание 2 |
| 5 | $0008 | INT3 | Запрос на внешнее прерывание 3 |
| 6 | $000A | INT4 | Запрос на внешнее прерывание 4 |
| 7 | $000C | INT5 | Запрос на внешнее прерывание 5 |
| 8 | $000E | INT6 | Запрос на внешнее прерывание 6 |
| 9 | $0010 | INT7 | Запрос на внешнее прерывание 7 |
| 10 | $0012 | TIMER2 COMP | Срабатывание компаратора таймера-счетчика 2 |
| 11 | $0014 | TIMER2 OVF | Переполнение таймера-счетчика 2 |
| 12 | $0016 | TIMER1 CAPT | Захват фронта таймером-счетчиком 1 |
| 13 | $0018 | TIMER1 COMPA | Срабатывание компаратора А таймера-счетчика 1 |
| 14 | $001A | TIMER1 COMPB | Срабатывание компаратора В таймера-счетчика 1 |
| 15 | $001C | TIMER1 OVF | Переполнение таймера-счетчика 1 |
| 16 | $001E | TIMER0 COMP | Срабатывание компаратора таймера-счетчика 0 |
| 17 | $0020 | TIMER0 OVF | Переполнение таймера-счетчика 0 |
| 18 | $0022 | SPI, STC | Завершение последовательной передачи интерфейсом SPI |
| 19 | $0024 | USART0, RX | Завершение приема УСАПП 0 |
| 20 | $0026 | USART0, UDRE | Регистр данных УСАПП0 свободен |
| 21 | $0028 | USART0, TX | Завершение передачи УСАПП 0 |
| 22 | $002A | ADC | Завершение преобразования АЦП |
| 23 | $002C | EE READY | Готовность ЭСППЗУ |
| 24 | $002E | ANALOG COMP | Аналоговый компаратор |
| 25 | $0030(3) | TIMER1 COMPC | Срабатывание компаратора С таймера-счетчика 1 |
| 26 | $0032(3) | TIMER3 CAPT | Захват фронта таймером счетчиком 3 |
| 27 | $0034(3) | TIMER3 COMPA | Срабатывание компаратора А таймера-счетчика 3 |
| 28 | $0036(3) | TIMER3 COMPB | Срабатывание компаратора В таймера-счетчика 3 |
| 29 | $0038(3) | TIMER3 COMPC | Срабатывание компаратора С таймера-счетчика 3 |
| 30 | $003A(3) | TIMER3 OVF | Переполнение таймера счетчика 3 |
| 31 | $003C(3) | USART1, RX | Завершение приема УСАПП 1 |
| 32 | $003E(3) | USART1, UDRE | Регистр данных УСАПП1 свободен |
| 33 | $0040(3) | USART1, TX | Завершение передачи УСАПП1 |
| 34 | $0042(3) | TWI | Двухпроводной последовательный интерфейс |
| 35 | $0044(3) | SPM READY | Готовность записи в память программ |
Прим.:
Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован, то микроконтроллер выполняет переход на адрес сброса в загрузочном секторе, см. “ Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи ”.
- Если установлен бит IVSEL в регистре MCUCR, то векторы прерываний перемещаются в начало загрузочного сектор флэш-памяти. В этом случае к адресу каждого вектора прерывания из таблицы прибавляется стартовый адрес загрузочного сектора флэш-памяти.
- Прерывания по адресам $0030 - $0044 не существуют в режиме совместимости с ATmega103.
В таблице 24 показано расположение векторов сброса и прерываний в зависимости от различных установок BOOTRST и IVSEL. Если программа не использует прерывания, то она может быть размещена равномерно, используя ячейки с адресами векторов прерываний для хранения программного кода. Возможен также случай, когда вектор сброса располагается в секторе прикладной программы, а векторы прерываний – в загрузочном секторе или наоборот.
Таблица 24 – Размещение векторов сброса и прерываний
| BOOTRST | IVSEL | Адрес сброса | Начальный адрес векторов прерываний |
| 1 | 0 | $0000 | $0002 |
| 1 | 1 | $0000 | Адрес сброса в загрузочном секторе + $0002 |
| 0 | 0 | Адрес сброса в загрузочном секторе | $0002 |
| 0 | 1 | Адрес сброса в загрузочном секторе | Адрес сброса в загрузочном секторе + $0002 |
Прим. : Адрес сброса загрузочного сектора показан в таблице 113. Для конфигурационного бита BOOTRST “1” означает незапрограммированное состояние, “0” - запрограммированное.
Ниже приведено большинство типичных и общих программных установок адресов сброса и векторов прерываний у ATmega128:
| Адрес Инструкция Комментарий $0000 jmp RESET ; Переход на обработку сброса $0002 jmp EXT_INT0 ; Переход на обработку запроса IRQ0 $0004 jmp EXT_INT1 ; Переход на обработку запроса IRQ1 $0006 jmp EXT_INT2 ; Переход на обработку запроса IRQ2 $0008 jmp EXT_INT3 ; Переход на обработку запроса IRQ3 $000A jmp EXT_INT4 ; Переход на обработку запроса IRQ4 $000C jmp EXT_INT5 ; Переход на обработку запроса IRQ5 $000E jmp EXT_INT6 ; Переход на обработку запроса IRQ6 $0010 jmp EXT_INT7 ; Переход на обработку запроса IRQ7 $0012 jmp TIM2_COMP ; Переход на обработку при выполнении условия сравнения таймера 2 $0014 jmp TIM2_OVF ; Переход на обработку при переполнении таймера 2 $0016 jmp TIM1_CAPT ; Переход на обработку при захвате фронта таймером 1 $0018 jmp TIM1_COMPA ; Переход на обработку при срабатывании компаратора А таймера 1 $001A jmp TIM1_COMPB ; Переход на обработку при срабатывании компаратора В таймера 1 $001C jmp TIM1_OVF ; Переход на обработку при переполнении таймера 1 $001E jmp TIM0_COMP ; Переход на обработку при выполнения условия сравнения таймера 0 $0020 jmp TIM0_OVF ;Переход на обработку при переполнении таймера 0 $0022 jmp SPI_STC ; Переход на обработку при завершении передачи SPI $0024 jmp USART0_RXC ; Переход на обработку при завершении приема УСАПП0 $0026 jmp USART0_DRE ; Переход на обработку при освобождении регистра данных UDR УСАПП0 $0028 jmp USART0_TXC ; Переход на обработку при завершении передачи УСАПП0 $002A jmp ADC ; Переход на обработку при завершении преобразования АЦП $002C jmp EE_RDY ; Переход на обработку при готовности ЭСППЗУ $002E jmp ANA_COMP ; Переход на обработку при срабатывании аналогового компаратора $0030 jmp TIM1_COMPC ; Переход на обработку при срабатывании компаратора С таймера 1 $0032 jmp TIM3_CAPT ; Переход на обработку при захвате фронта таймером 3 $0034 jmp TIM3_COMPA ; Переход на обработку при срабатывании компаратора А таймера 3 $0036 jmp TIM3_COMPB ; Переход на обработку при срабатывании компаратора В таймера 3 $0038 jmp TIM3_COMPC ; Переход на обработку при срабатывании компаратора С таймера 3 $003A jmp TIM3_OVF ; Переход на обработку при переполнении таймера 3 $003C jmp USART1_RXC ; Переход на обработку по завершении приема УСАПП1 $003E jmp USART1_DRE ; Переход на обработку при освобождении регистра данных UDR УСАПП1 $0040 jmp USART1_TXC ; Переход на обработку при завершении передачи УСАПП1 $0042 jmp TWI ; Переход на обработку прерывания по двухпроводному последовательному интерфейсу $0044 jmp SPM_RDY ; Переход на обработку прерывания при готовности выполнения команды SPM ; $0046 RESET:ldir16, high(RAMEND); Начало основной программы $0047 out SPH,r16 ; Установка указателя стека в конце ОЗУ $0048 ldi r16, low(RAMEND) $0049 out SPL,r16 $004A sei ; Разрешение прерываний $004B xxx ... ... ... ... |
Если конфигурационный бит BOOTRST незапрограммирован, размер загрузочного сектора установлен 8 кбайт и бит IVSEL установлен в регистре MCUCR перед разрешением любого прерывания, то можно использовать следующий пример распределения программы по адресам векторов сброса и прерываний.
| Адрес Инструкция Комментарий $0000 RESET:ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы $0001 out SPH,r16 ; Установка указателя стека в конце ОЗУ $0002 ldi r16,low(RAMEND) $0003 out SPL,r16 $0004 sei ; Разрешение прерываний $0005 xxx ; .org $F002 $F002 jmp EXT_INT0 ; Переход на обработку прерывания IRQ0 $F004 jmp EXT_INT1 ; Переход на обработку прерывания IRQ1 ... ... ... ; $F044 jmp SPM_RDY ; Переход на обработку прерывания по готовности к записи в память программ |
Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован и установлен размер загрузочного сектора 8 кбайт, то можно использовать следующий шаблон программы:
| Адрес Инструкция Комментарий .org $0002 $0002 jmp EXT_INT0 ; Переход на обработку прерывания IRQ0 $0004 jmp EXT_INT1 ; Переход на обработку прерывания IRQ1 ... ... ... ; $0044 jmp SPM_RDY ; Переход на обработку прерывания по готовности к записи в память программ ; .org $F000 $F000 RESET: ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы $F001 out SPH,r16 ; Установка указателя стека в конец ОЗУ $F002 ldi r16,low(RAMEND) $F003 out SPL,r16 $F004 sei ; Разрешение прерываний $F005 xxx |
Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован, размер загрузочного сектора установлен 8 кбайт и бит IVSEL в регистре MCUCR установлен перед разрешение любого из прерываний, то распределение адресов в программе следующее:
| Адрес Инструкция Комментарий ; .org $F000 $F000 jmp RESET ; Переход на обработку сброса $F002 jmp EXT_INT0 ; Переход на обработку прерывания IRQ0 $F004 jmp EXT_INT1 ; Переход на обработку прерывания IRQ1 ... ... ... ; $F044 jmp SPM_RDY ; Переход на обработку прерывания по готовности записи в память программ $F046 RESET: ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы $F047 out SPH,r16 ; Установка указателя стека в конец ОЗУ $F048 ldi r16,low(RAMEND) $F049 out SPL,r16 $F04A sei ; Разрешение прерываний $F04B xxx |
Перемещение между секторами загрузочной и прикладной программы
Общий регистр управления прерываниями задает размещение таблицы векторов прерываний.
Регистр управления микроконтроллером – MCUCR
-
Разряд
7
6
5
4
3
2
1
0
SRE
SRW10
SE
SM1
SM0
SM2
IVSEL
IVCE
MCUCR
Чтение/запись
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Чт./Зп.
Исх. значение
0
0
0
0
0
0
0
0
Разряд 1 – IVSEL: Выбор вектора прерывания
Если бит IVSEL сброшен (=0), то векторы прерываний размещаются в начале флэш-памяти. Если данный бит установлен (=1), то векторы прерываний перемещаются в начало загрузочного сектора флэш-памяти. Фактический адрес начала загрузочного сектора определяется значением конфигурационных бит BOOTSZ. См. раздел “Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи” для выяснения подробностей. Во избежание несанкционированных изменений таблицы векторов прерываний необходимо выполнить специальную последовательность записи при изменении бита IVSEL:
Записать лог. 1 в бит разрешения изменения вектора прерывания (IVCE).
- В течение четырех машинных циклов записать желаемое значение в IVSEL, при этом записывая лог.0 в IVCE.
Прерывания будут автоматически отключены при выполнении такой последовательности. Прерывания отключаются во время установки IVCE и останутся отключенными до перехода к инструкции следующей за инструкцией записи в IVSEL. Если IVSEL не записан, то прерывания будет находиться в отключенном состоянии 4 такта синхронизации. Состояние бита I в регистре статуса не затрагивается при автоматическом отключении прерываний.
Прим. : Если векторы прерываний помещаются в загрузочный сектор и бит защиты загрузочного сектора BLB02 запрограммирован, то прерывания будут отключены при выполнения программы с секторе прикладной программы. Если векторы прерываний размещены в прикладном секторе и бит защиты BLB12 запрограммирован, то прерывания становятся отключенными при выполнении программы в загрузочном секторе. См. также “ Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи ” для более подробного изучения бит защиты.
Разряд 0 – IVCE: Разрешение изменения вектора прерывания
В бит IVCE должна быть записана лог. 1, чтобы разрешить изменение бита IVSEL. IVCE сбрасывается аппаратно через четыре машинных цикла после записи лог. 1 в IVSEL. Установка бита IVCE приведет к отключению прерываний, что описано при рассмотрении бита IVSEL выше. Ниже приведен пример кода.
Пример кода на Ассемблере
Move_interrupts:
; Разрешение изменения векторов прерываний
ldi r16, (1<
out MCUCR, r16
; Перемещение векторов в загрузочный сектор флэш-памяти
ldi r16, (1<
out MCUCR, r16
ret
Пример кода на Си
void Move_interrupts(void)
{
MCUCR = (1<
MCUCR = (1<