EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ



Benzer belgeler
EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ

x86 Ailesi Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

İçİndekİler. 1. Bölüm - Mİkro Denetleyİcİ Nedİr? 2. Bölüm - MİkroDenetleyİcİlerİ Anlamak

BÖLÜM Mikrodenetleyicisine Giriş

HAFTA 1 KALICI OLMAYAN HAFIZA RAM SRAM DRAM DDRAM KALICI HAFIZA ROM PROM EPROM EEPROM FLASH HARDDISK

Adres Yolu (Address Bus) Bellek Birimi. Veri Yolu (Databus) Kontrol Yolu (Control bus) Şekil xxx. Mikrodenetleyici genel blok şeması

DERS 5 PIC 16F84 PROGRAMLAMA İÇERİK. PIC 16F84 bacak bağlantıları PIC 16F84 bellek yapısı Program belleği RAM bellek Değişken kullanımı Komutlar

DERS 3 MİKROİŞLEMCİ SİSTEM MİMARİSİ. İçerik

BM-311 Bilgisayar Mimarisi. Hazırlayan: M.Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

CUMHURİYET MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİNİN TEMELLERİ DERSİ DERS NOTLARI BELLEKLER

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

1. Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

Mikroişlemci Nedir? Mikrodenetleyici Nedir? Mikroişlemci iç yapısı Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELİŞTİRME PROJESİ. 1. Tipik bir mikrobilgisayar sistemin yapısı ve çalışması hakkında bilgi sahibi olabilme

Bilgisayarların Gelişimi

Donanımlar Hafta 1 Donanım

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı

Embedded(Gömülü)Sistem Nedir?

1 GİRİŞ 1 Bu Kitap Kimlere Hitap Eder 1 Kitabın İşleyişi 2 Kitabın Konuları 3 Kitabı Takip Etmek İçin Gerekenler 6 Kaynak Kodu ve Simülasyonlar 6

Dr. Feza BUZLUCA İstanbul Teknik Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Von Neumann Mimarisi. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar 1

PIC Programlama. Devrim Çamoğlu

8086 nın Bacak Bağlantısı ve İşlevleri. 8086, 16-bit veri yoluna (data bus) 8088 ise 8- bit veri yoluna sahip16-bit mikroişlemcilerdir.

İşletim Sistemlerine Giriş

İÇİNDEKİLER. 3 STM32F4 MIKRO-DENETLEYICISI 23 STM32 Ailesi ve STM32F STM32 Ailesi 23 STM32 Mikrodenetleyicileri 30 Numaralandırılması 30

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı 5.HAFTA:BÖLÜM-1

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

Giris {\} /\ Suhap SAHIN

DONANIM KURULUMU. Öğr. Gör. Murat YAZICI. 1. Hafta.

4-Deney seti modüler yapıya sahiptir ve kabin içerisine tek bir board halinde monte edilmiştir.

William Stallings Computer Organization and Architecture 9 th Edition

MC6800. Veri yolu D3 A11. Adres yolu A7 A6 NMI HALT DBE +5V 1 2. adres onaltılık onluk bit 07FF kullanıcının program alanı

MİKROBİLGİSAYAR SİSTEMLERİ. Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu

MİLLİ SAVUNMA ÜNİVERSİTESİ KARA HARP OKULU DEKANLIĞI BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERS TANITIM BİLGİLERİ

9. MERKEZİ İŞLEM BİRİM MODÜLÜ TASARIMI

Doç. Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

D Duplex : Alıcı + Verici Çalışma Debouching : DMA : Direct Memory Access Data-Bus : Data Veri Yolu Data Flow : Veri Akışı Data Processing : Veri

İŞLETİM SİSTEMİ İşletim sistemi kullanıcıyla bilgisayar donanımı arasında iletişim sağlayan programdır.

BÖLÜM 7 Kesmeler.

Haftalık Ders Saati Okul Eğitimi Süresi

Mikroişlemciler ve Assembler Programlama. Teknoloji Fakültesi / Bilgisayar Mühendisliği Öğr.Gör. Günay TEMÜR

Genel Kavramlar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Gömülü Sistemler Ders Notları-2

8. MİKROİŞLEMCİ MİMARİSİ

Çalışma Açısından Bilgisayarlar

EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ

Düşünelim? Günlük hayatta bilgisayar hangi alanlarda kullanılmaktadır? Bilgisayarın farklı tip ve özellikte olmasının sebepleri neler olabilir?

PIC Mikrodenetleyicileri

EasyPic 6 Deney Seti Tanıtımı

MİKROİŞLEMCİLER 1 Ders 1

Hacettepe Robot Topluluğu

Bilgisayar Temel kavramlar - Donanım -Yazılım Ufuk ÇAKIOĞLU

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. << Bus Yapısı >> Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

İÇİNDEKİLER 1. KLAVYE KLAVYE RB KLAVYE RBHIGH DİSPLAY... 31

Günümüz. Intel Core i nm teknolojisi 1.86 Milyar tranzistör. Intel Core i nm teknolojisi 1.4 Milyar tranzistör

Bilgisayar Yapısı MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. Bilgisayar Temel Birimleri. MİB Yapısı. Kütükler. Kütükler

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı 6.Hafta

EEM 419-Mikroişlemciler Güz 2017

İLERI MIKRODENETLEYICILER. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

Erzurum Teknik Üniversitesi RobETÜ Kulübü Robot Eğitimleri. ARDUİNO EĞİTİMLERİ I Arş. Gör. Nurullah Gülmüş

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ

PIC16F877A nın Genel Özellikleri

BÖLÜM 7 XTAL2 XTAL1. Vss. Şekil Mikrodenetleyicisi osilatör bağlantı şekli. Bir Makine Çevrimi = 12 Osilatör Periyodu

RF İLE ÇOK NOKTADAN KABLOSUZ SICAKLIK ÖLÇÜMÜ

C ile Gömülü Sistemler için Yazılım Geliştirme Eğitimi. Apr 10,

Bellekler. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

SAYISAL TASARIM. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

Temel Bilgi Teknolojileri -1

Bununla birlikte WiSeN sensör düğümü ile enerji, güvenlik, protokol vb. konularında birçok akademik çalışma gerçekleştirebilirsiniz.

Bilgisayar Donanımı. Temel Birimler ve Çevre Birimler. Öğr.Gör.Günay TEMÜR / KAYNAŞLI MESLEK YÜKSEOKULU

ATBRFN. Radyo Frekansı (RF) Tabanlı Dorse Takip Birimi. Bilgi Dokümanı (ATBRFN) 1

Bölüm 4. Sistem Bileşenleri. Bilgisayarı. Discovering. Keşfediyorum Computers Living in a Digital World Dijital Dünyada Yaşamak

Sistem Programlama. Kesmeler(Interrupts): Kesme mikro işlemcinin üzerinde çalıştığı koda ara vererek başka bir kodu çalıştırması işlemidir.

(Random-Access Memory)

PROJE RAPORU. Proje adı: Pedalmatik 1 Giriş 2 Yöntem 3 Bulgular 6 Sonuç ve tartışma 7 Öneriler 7 Kaynakça 7

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. Bilgisayar Bileşenleri Ve Programların Yürütülmesi. Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

Mikroişlemciler-IMikrodenetleyiciler. Alper Bayrak Abant İzzet Baysal Üniversitesi Bolu

B.Ç. / E.B. MİKROİŞLEMCİLER

MİKROİŞLEMCİ İLE A/D DÖNÜŞÜMÜ

LCD GÖSTERGELİ RENK ALGILAYICI

Yrd.Doç.Dr. Celal Murat KANDEMİR

Bahar Dönemi. Öğr.Gör. Vedat MARTTİN

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

BİLGİSAYAR VE PROGRAMLAMAYA GİRİŞ

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MİKROİŞLEMCİLİ SİSTEM LABORATUVARI KESMELİ GİRİŞ/ÇIKIŞ

Temel Bilgisayar Bilgisi

PIC 16F877 nin kullanılması

BÖLÜM in Bellek Organizasyonu

Mikroişlemci: Merkezi işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümleşik devrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik devre

MIKRODENETLEYICILER. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

Deney 10: Analog - Dijital Dönüştürücüler (Analog to Digital Converters - ADC) Giriş

Mikrobilgisayar Sistemleri ve Assembler

MIKRODENETLEYICILER. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

İLERI MIKRODENETLEYICILER. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı

PIC16F84A Mikroislemci Denetimli Bir Sayisal Sinyal Üretici Tasarimi

80C51 Mikrodenetleyicilerinde Timer-Counter Yapılarının FPGA Mimarileri Kullanılarak Geliştirilmesi. Özdemir ÇETİN 1. Bölümü, Adapazarı

Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu Giriş

Code Composer Studio İndirilmesi ve Kurulması

ADUC841 MİKRODENETLEYİCİ TABANLI GELİŞTİRME KARTININ TANITIMI:

Transkript:

EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ 1

Mikrodenetleyici Anatomisi Çevre Birimler (Peripherals) Timers Watchdog Timer Program sonsuz döngüye girdiğinde işlemciyi resetler İletişim Arayüzleri Veri için Kalıcı Bellek Analog Sayısal Çevirici Sayısal Analog Çevirici Gerçel Zaman Saatı Monitor, Background debugger ve embedded emulator Programı µc ye indirmek ve geliştirme aşamasında bilgisayar ile haberleşmek 2

Geçici / Kalıcı Bellek Geçici (Volatile): Random Access Memory RAM Static RAM Dinamik RAM Kalıcı (nonvolatile) Read Only Memory ROM Masked ROM: Veri üretim aşamasında yazılır. EPROM: Elektriksel olarak programlanır fakat ultraviole ile silinir OTP (One-time programmable memory): Optik penceresi olmayan EPROM dur. Flash Memory: Elektriksel olarak programlanır ve silinir. 3

Yazılım Makine Kodu Her komut bir OpCode a sahiptir. Assembly Dili Her mimari için farklıdır. Daha efektif ve verimli kod fakat yeni derleyiciler ile kullanımı azalıyor. Disassembly : Makine kodun assembly koda dönüştürülmesi C Derleyici C kodunu makine koduna dönüştürür. C++ Daha büyük sistemlerde kullanılan nesneye yönelik dildir. Küçük mikrodenetleyiciler sınırlandırılmış bir set ile çalışabilir. 4

MSP 430 Düşük güç gerektiren uygulamalar için tasarlanan 16 bitlik von Neumann mimarisine sahip mikrodenetleyicidir. 16 bit adres bus == 2 16 = 64 KB bellek (MSP430X haric) RISC gibi (Bellekden doğrudan aritmetik işlem yapabilir) Özellikler: Çok sayıda register ile küçük ve verimli CPU Düşük güç moduna sokmak kolaydır. Değişik düşük güç modları mevcuttur. Geniş saat seçeneği Geniş çapta çevre birim Doğrudan LCD aygıtı sürme 5

MSP 430 MSP430x1xx : Genel amaçlı, basit versiyon MSP430F2xx : yeni genel amaçlı versiyon MSP430x3xx : Orijinal, eski aile MSP430x4xx : 160 segmana kadar LCD sürebilir. MSP430X : Extra bellek 6

MSP430 Mimarisi Dahili İşaret Kaynakları MCLK : Master Clock olarak adlandırılır. CPU ve birkaç çevre birim tarafından kullanılan clock kaynağıdır. SMCLK : Sub-system Master Clock olarak adlandırılır. Hız gerektiren çevre birimler tarafından kullanılan clock kaynağıdır. ACLK : Auxiliary Clock olarak adlandırılır. Çevre birimler tarafından kullanılır. SMCLK dan farkı daha düşük frekans ile çalışan çevre birimler tarafından kullanılmasıdır.(rtc gibi çevre birimlerde) MSP430 Mimarisi Temel Blok Diyagram 7

MSP430 Ailesi 8

MSP430 Ailesi Özellikler 9

MSP430 Model Numaraları 10

Yazılım Geliştirme Araçları IAR 4 KB Kod Limiti - Görsellik zayıf - Kullanımı kolay - Kod optimizasyonu çok başarılı - C++ desteği Code Composer Studio 16 KB Kod Limiti - Eclipse tabanlı bir IDE, görsellik çok iyi - Kod optimizasyonu IAR kadar başarılı değil - Kullanımı IAR'dan kolay - C++ desteği 11

MSP430 LaunhPad 4.3 $ Kutu içerisinde USB Kablosu, 32.768kHz kristali ve MSP430G2211 mikrodenetleyicisi mevcut Spy-Bi-Wire Debugger 20 Pinlik diğer G2xx serisi mikrodenetleyicileri destekleme 2 LED, 1 Buton 12

MSP430 Paket MSP430F2003 ve F2013 Paketi ve Pin Yapısı 13

MSP430 Pin Vcc, Vss : Besleme gerilimi ve toprak P1.0 P1.7, P2.6, P2.7 : P1 ve P2 portlarının sayısal giriş çıkış uçları TACKL, TA0 ve TA1: Timer_A ile ilişkililer TACKL : Zamanlayıcının saat girişi olarak kullanılır. TA0, TA1: Zamanlayıcı için Giriş ve Çıkış olarak kullanılır. A0-, A0+, A4- ve A4+ : ADC girişleri ACLK, SMCLK : Mikrodenetleyicinin saat sinyali çıkışları. SCLK, SDO, SCL: SPI veya I2C kullanarak harici aygıtlar ile haberleşme sağlayan evrensel seri arayüz için kullanılırlar. XIN, XOUT: Kristal için bağlantılardır. RST : Aktif negatif (Active Low) silme NMI (Nonmaskable Interrupt Input): Harici kesme ucu TCK,TMS,TCLK,TDI,TDO ve TEST: JTAG arayüz. 14

MSP430 Paket MSP430G2x31 Paketi ve Pin Yapısı 15

MSP430 Paket MSP430G2x53 Paketi ve Pin Yapısı 16

MSP430G2553 Pin 17

MSP430G2553 Pin 18

MSP430G2553 Pin 19

MSP430G2553 Pin 20

MSP430G2553 Pin 21

MSP430 Fonksiyonel Blok Diyagram MSP430F2003 ve F2013 Fonksiyonel Blok Diyagram 22

MSP430 Fonksiyonel Blok Diyagram CPU ve destek donanım CPU Emulation, JTAG Arayüzü ve Spy-Bi Wire: Programı indirirken bilgisayar ile haberleşme için kullanılır. Clock Memory Address Bus (MAB) ve Memory Data Bus (MDB) Flash ve ROM Giriş/Çıkış Port Arayüzleri Timer_A Watchdog Timer Evrensel Seri Arayüz Sigma-Delta ADC Brownout Protection: Besleme gerilimi tehlikeli seviyelere düşerse aktiflenir. 23

MSP430 Fonksiyonel Blok Diyagram MSP430G2x31 Fonksiyonel Blok Diyagram 24

MSP430 FonksiyonelBlokDiyagram MSP430G2x53 Fonksiyonel Blok Diyagram 25

MSP430 Bellek Bellek registerların veya yuvaların bir dizisi. Her register veya yuva 8 bit veya 1 byte tutar. MAB 16 bit olduğu için bellek 0x0000 0xFFFF arası adreslenir. Little-endian Order Big-endian Order MSP430, LEO kullanır. 26

Bellek Organizasyonu RAM, değişkenler için kullanılır. Bootstrap loader, çoğunlukla PC nin COM portunda haberleşme için kullanılan program Flash, geçici olmayan veri depolama Code memory, programları tutar 27

Bellek Organizasyonu MSP430G2553 Bellek Organizasyonu 28

Merkezi İşlem Unitesi ALU 16 Register (R0-R15) Komutların kodunu çözen ve gerçekleyen lojik Maksimum saat frekansı 16 MHz PC: Yürütülecek komutun adresini içerir. SP: Dönüş adresi içerir, stack işlemleri SR: 3 kategoriye ayrılan bayrakların kümesini içerir. C, Z, N, V CG: Sık kullanılan 6 sabit GPR: Genel amaçlı kullanım, adres yada data 29

BellekdeTemsilli Giriş/Çıkış Port: Sayısal giriş/çıkış için kullanılan pin topluluğu P1, P2 P1.0 P1.7, P2.0 P2.7 Bellekde Temsilli I/O: Portlar bellekde özel registerlar ile temsil edilir. Her port değişik registerlara sahiptir. P1IN : Giriş veri registerı P1OUT: Çıkış veri registerı P1DIR: Bit 0 ise ilgili pin giriş, bit 1 ise ilgili pin çıkış olarak kullanılır. 30

Saat Üreteci Senkron sistemler için temel bir elemandır. Kare dalga formunda, kenarlar ile değişik bileşenleri tetikler ve senkronizasyonu sağlar. İki farklı karakterde saat gereklidir. CPU u süren hızlı saat, enerjinin korunumu için hızlı başlamalı ve durmalıdır, fakat hassas olması gerekmez. Gerçek zamanı izlemek için sürekli çalışan yavaş saat, çok az güç kullanır ve hassas olmalıdır. Önemli saat sinyali üreteçleri Kristal : 2. tip saat için Direnç ve Kapasitör: 1. tip saat için 31

Saat Üreteci MSP430 dahili 3 saate sahiptir. Master clock MCLK CPU ve bazı çevre birimleri için kullanılır. DCO (digital controlled oscilator) dan beslenir. MHz değerlerinde frekanslıdır. Subsystem master clock SMCLK Çevre birimlerine dağılır. MCLK ile aynı frekans değerine sahiptir. DCO (digital controlled oscilator) dan beslenir. Auxiliary clock ACLK Çevre birimlerine dağılır. Düşük frekanslı kristalden elde edilir (tipik 32 khz) Çevre birimleri saat işaretlerini ya SMCLK dan yada ACLK dan seçer. 32

Interrupt Reset Kesmeler (Interrupts) Yazılım tarafından ilklendirilmelerine rağmen donanım tarafından üretilirler. Genellikle acil cevap verilmesinin gerektiği olayların ortaya çıktığını belirtirler. Kesme ortaya çıktığında ISR (interrupt service routine) yürütülür. Kesmelerin ikinci kullanımı, düşük güç durumundan işlemciyi uyandırmaktır. Tekrar Kurma (Reset): Donanım tarafından üretilir. Güç uygulandığında yada normal operasyonun süremeyeceği feci bir durum ortaya çıktığında uygulanır. Aygıtın iyi bilinen durumla (tekrar) başlamasını sağlar. 33

Interrupt Reset Kesme veya reset ardından hangi komutun alınacağı CPU a söylenmelidir. Bu komutun adresine vektör denir ve değişik şekillerde belirtilir. MSP430 vectored interrupts kullanır. Her ISR kendi vektörüne sahiptir. Bu vektörler, program belleğinin sonunda yer alan vektör tablonun önceden tanımlı bir adresinde depolanır. Vektör tablosu belirli sabit bir adrestedir fakat ISR lar belleğin değişik bölgelerinde depolanabilir. 34

Faydalı Dokümanlar Data Sheet Front page, Device pin-out, functional block diagram, terminal functions, short-form description, special function register, memory organization, flash memory, peripherals, peripherial file map, electrical characteristics... Family User s Guide FET User s Guide Application Notes Code Examples 35