Ktl-icon-tai-lieu

giới thiệu vi xử lý

Được đăng lên bởi tongtienbk
Số trang: 17 trang   |   Lượt xem: 1026 lần   |   Lượt tải: 0 lần
Chương 2:
VI ĐIỀU KHIỂN AVR
2.1.TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR
Vi điều khiển AVR thuộc họ vi điều khiển do Atmel sản xuất (Atmel cũng là nhà sản
xuất các vi điều khiển họ 89C51). Đây là họ vi điều khiển được chế tạo theo kiến trúc
RISC (Reduced Intruction Set Computer) có cấu trúc tập lệnh rút gọn. Ngoài các tính
năng như các họ họ vi điều khiển khác, nó còn tích hợp nhiều tính năng mới rất tiện
lợi cho người thiết kế và lập trình. Sự ra đời của AVR bắt nguồn từ yêu cầu thực tế là
hầu hết khi cần lập trình cho vi điều khiển, chúng ta thường dùng những ngôn ngữ bậc
cao HLL (Hight Level Language) để lập trình ngay cả với loại chip xử lí 8 bit trong đó
ngôn ngữ C là ngôn ngữ phổ biến nhất. Tuy nhiên khi biên dịch thì kích thước đoạn
mã sẽ tăng nhiều so với dùng ngôn ngữ Assembly. Hãng Atmel nhận thấy rằng cần
phải phát triển một cấu trúc đặc biệt cho ngôn ngữ C để giảm thiểu sự chênh lệch kích
thước mã đã nói trên. Và kết quả là họ vi điều khiển AVR ra đời với việc làm giảm
kích thước đoạn mã khi biên dịch và thêm vào đó là thực hiện lệnh đúng đơn chu kỳ
máy với 32 thanh ghi tích lũy và đạt tốc độ nhanh hơn các họ vi điều khiển khác từ 4
đến 12 lần.
2.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA VI ĐIỀU KHIỂN AVR
Vi điều khiển AVR được thiết kế theo kiểu kiến trúc RISC: Kiến trúc RISC với hầu
hết các lệnh có chiều dài cố định, truy nhập bộ nhớ nạp lưu trữ (load-store) và 32
thanh ghi đa năng.
2.2.1. Kiến trúc RISC (viết tắt của Reduced Instructions Set Computer – máy tính
với tập lệnh đơn giản hoá) là một phương pháp thiết kế các bộ vi xử lý hoặc vi điều
khiển theo hướng đơn giản hoá tập lệnh, trong đó thời gian thực thi của hầu hết các
lệnh đều như nhau. Hiện nay các bộ vi xử lý RISC phổ biến là PIC, ARM. DEC
Alpha, AVR của Atmel, . . .
Triết lý cho phát triển RISC đó là cắt giảm bộ vi xử lý để chỉ còn lại những bộ phận
thiết yếu của nó. Những gì không thực sự cần thiết sẽ bị vứt bỏ. Với các nhà lập trình
thì đó có nghĩa là các chíp RISC thường không thể thực hiện một phép nhân đơn giản.
Lý thuyết của phép nhân là thực hiện liên tiếp nhiều phép cộng, do đó lệnh ADD là
đủ.
Một ý khác của RISC đó là các chức năng phức tạp thích hợp thực hiện bằng phần
mềm hơn là bằng phần cứng. Phần mềm thì dễ thay đổi, dễ cập nhật, và tạo ra nhanh

17

hơn. Viết mã mới nhanh hơn là thiết kế và xây dựng một chíp mới. Do đó các máy
tính dựa trên RISC có thể được nâng cấp nhanh hơn. Các chương trình và các thuật
toán có thể điều chỉnh và cải tiến. Tốt nhất là phần cứng RISC phải được đơn giản
hóa, tối ưu h...
17
Chương 2:
VI ĐIU KHIN AVR
2.1.TNG QUAN V VI ĐIU KHIN AVR
Vi điu khin AVR thuc h vi điu khin do Atmel sn xut (Atmel cũng là nhà sn
xut các vi điu khin h 89C51). Đây là h vi điu khin được chế to theo kiến trúc
RISC (Reduced Intruction Set Computer) có cu trúc tp lnh rút gn. Ngoài các tính
năng như các h h vi điu khin khác, nó còn tích hp nhiu tính năng mi rt ti
n
li cho người thiết kế và lp trình. S ra đời ca AVR bt ngun t yêu cu thc tế
hu hết khi cn lp trình cho vi điu khin, chúng ta thường dùng nhng ngôn ng bc
cao HLL (Hight Level Language) để lp trình ngay c vi loi chip x lí 8 bit trong đó
ngôn ng C là ngôn ng ph biến nht. Tuy nhiên khi biên dch thì kích thước đon
mã s tăng nhiu so vi dùng ngôn ng Assembly. Hãng Atmel nhn th
y rng cn
phi phát trin mt cu trúc đặc bit cho ngôn ng C để gim thiu s chênh lch kích
thước mã đã nói trên. Và kết qu là h vi điu khin AVR ra đời vi vic làm gim
kích thước đon mã khi biên dch và thêm vào đó là thc hin lnh đúng đơn chu k
máy vi 32 thanh ghi tích lũy và đạt tc độ nhanh hơn các h vi điu khin khác t 4
đến 12 ln.
2.2. ĐẶC ĐIM CA VI ĐIU KHIN AVR
Vi điu khin AVR được thiết kế theo kiu kiến trúc RISC: Kiến trúc RISC vi hu
hết các lnh có chiu dài c định, truy nhp b nh np lưu tr (load-store) và 32
thanh ghi đa năng.
2.2.1. Kiến trúc RISC (viết tt ca Reduced Instructions Set Computermáy tính
vi tp lnh đơn gin h) là mt phương pháp thi
ết kế các b vi x lý hoc vi điu
khin theo hướng đơn gin hoá tp lnh, trong đó thi gian thc thi ca hu hết các
lnh đều như nhau. Hin nay các b vi xRISC ph biến là PIC, ARM. DEC
Alpha, AVR ca Atmel, . . .
Triết lý cho phát trin RISC đó là ct gim b vi xđể ch còn li nhng b phn
thiết yếu ca nó. Nhng gì không thc s c
n thiết s b vt b. Vi các nhà lp trình
thì đó có nghĩa là các chíp RISC thường không th thc hin mt phép nhân đơn gin.
Lý thuyết ca phép nhân là thc hin liên tiếp nhiu phép cng, do đó lnh ADD là
đủ.
Mt ý khác ca RISC đó là các chc năng phc tp thích hp thc hin bng phn
mm hơn là bng phn cng. Phn mm thì d thay đổi, d c
p nht, và to ra nhanh
giới thiệu vi xử lý - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
giới thiệu vi xử lý - Người đăng: tongtienbk
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
17 Vietnamese
giới thiệu vi xử lý 9 10 655