SPCE061A的指令周期表 SPCE061A的指令周期表[注意]:表中目标寄存器为PC时,部分指令周期会发生改变;建议在非必要的情况下,尽量不用PC作为目标寄存器。[符号约定]:表中符号代表的含义如下:R1,R2,R3,R4: 通用寄存器;BP(R5): 基址指针寄存器,也可以作为通用寄存器使用;SR: 段寄存器;SP: 堆栈指针寄存器;PC: 程序计数器;N: 负标志;Z: 零标志;S: 符号标志;C: 进位标志;IM6: 6位立即数寻址;IM16: 16位立即数寻址;[A6]: 存储器绝对寻址,用6位立即数表示地址;[A16]: 存储器绝对寻址,用16位立即数表示地址;R: 寄存器寻址;[R]: 寄存器间接寻址;[BP+IM6]: 变址寻址,地址偏移量为6位立即数;[BP+IM16]: 变址寻址,地址偏移量为16位立即数;{}: 可选项;D: 数据段基址,D:或省略都表示基址为0(在第0页);#: 算术逻辑运算符(不能为乘除);n 移位操作时的移位位数。
上传时间: 2013-10-23
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基于HT47C20L的R-F型低电压八位Mask单片机 HT47C20L 是8 位高性能精简指令集单片机。单指令周期和两级流水线结构,使其适合高速应用的场合。特别适用于带LCD 的低功耗产品,例如:电子计算机、时钟计数器、游戏产品、电子秤、玩具、温度计、湿度计、体温计、电容测量仪,以及其它掌上型LCD 产品,尤其是电池供电的系统。
上传时间: 2013-11-13
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基于HT45R37V的低功耗C/R-F型八位OTP单片机 HT45R37V 是一款低功耗C/R-F 型具有8 位高性能精简指令集的单片机,专门为需要VFD 功能的产品而设计。作为一款C/R-F 型的单片机,它可以连接9 个外部电容型或电阻型传感器,并把它们的电容值或电阻值转换成相应的频率进行处理。此外,单片机带有内部A/D 转换器,能够直接与模拟信号相连接,且它还集成了一个双通道的脉冲宽度调节器,用于控制外部的马达和LED 灯等。这款单片机是专门为VFD 产品应用而设计的,它能直接驱动VFD 面板。
上传时间: 2013-10-16
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基于HT45R37的低功耗C/R-F型八位OTP单片机 HT45R37 是一款低功耗C/R-F 型具有8 位高性能精简指令集的单片机。作为一款C/R-F 型的单片机,它可以连接16 个外部电容/电阻式传感器,并把它们的电容值或电阻值转换成相应的频率进行处理。此外,单片机带有内部A/D 转换器,能够直接与模拟信号相连接,且它还集成了双通道的脉冲宽度调节器,用于控制外部的马达和LED 灯等。
上传时间: 2013-11-23
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HT45R35VC/R-F型八位OTP单片机 HT45R35V 是一款C/R-F 型具有8 位高性能精简指令集的单片机,专门为需要VFD 功能的产品而设计。 秉承HOLTEK MCU 一般特性,该单片机带有暂停和唤醒功能,振荡器选项等等,这些都保证使用者的应用只需极少的外部元器件便可实现。这款单片机专门为直接与VFD 面板相连的VFD 应用而设计。集成C/R-F 功能,外加功耗低、性能良好、I/O 使用灵活、成本低等优势,使这款单片机可以广泛应用于VFD 相关产品中,例如家电定时产品,各种消费产品,子系统控制器,其他家电应用等方面。
上传时间: 2013-11-07
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TI半导体针对工业应用推出了基于ARM926EJ-S内核的低功耗ARM9处理器AM17xx和AM18xx。其中,AM17xx 和OMAPL137在软件和引脚上兼容;AM18xx 和OMAPL138在软件和引脚上兼容。基于本系列处理器,用户可快速开发出具有强壮可靠操作系统、丰富用户接口、高性能的处理能力的设备。
上传时间: 2013-10-19
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linux 中断和设备驱动 本章介绍L i n u x内核是如何维护它支持的文件系统中的文件的,我们先介绍 V F S ( Vi r t u a lFile System,虚拟文件系统),再解释一下L i n u x内核的真实文件系统是如何得到支持的。L i n u x的一个最重要特点就是它支持许多不同的文件系统。这使 L i n u x非常灵活,能够与许多其他的操作系统共存。在写这本书的时候, L i n u x共支持1 5种文件系统: e x t、 e x t 2、x i a、 m i n i x、 u m s d o s、 msdos 、v f a t、 p r o c、 s m b、 n c p、 i s o 9 6 6 0、 s y s v、 h p f s、 a ffs 和u f s。无疑随着时间的推移,L i n u x支持的文件系统数还会增加。
上传时间: 2013-11-13
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PC机之间串口通信的实现一、实验目的 1.熟悉微机接口实验装置的结构和使用方法。 2.掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 3.学会串行通信程序的编制方法。 二、实验内容与要求 1.基本要求主机接收开关量输入的数据(二进制或十六进制),从键盘上按“传输”键(可自行定义),就将该数据通过8251A传输出去。终端接收后在显示器上显示数据。具体操作说明如下:(1)出现提示信息“start with R in the board!”,通过调整乒乓开关的状态,设置8位数据;(2)在小键盘上按“R”键,系统将此时乒乓开关的状态读入计算机I中,并显示出来,同时显示经串行通讯后,计算机II接收到的数据;(3)完成后,系统提示“do you want to send another data? Y/N”,根据用户需要,在键盘按下“Y”键,则重复步骤(1),进行另一数据的通讯;在键盘按除“Y”键外的任意键,将退出本程序。2.提高要求 能够进行出错处理,例如采用奇偶校验,出错重传或者采用接收方回传和发送方确认来保证发送和接收正确。 三、设计报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、8251A通用串行输入/输出接口芯片由于CPU与接口之间按并行方式传输,接口与外设之间按串行方式传输,因此,在串行接口中,必须要有“接收移位寄存器”(串→并)和“发送移位寄存器”(并→串)。能够完成上述“串←→并”转换功能的电路,通常称为“通用异步收发器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:Intel 8250/8251。8251A异步工作方式:如果8251A编程为异步方式,在需要发送字符时,必须首先设置TXEN和CTS#为有效状态,TXEN(Transmitter Enable)是允许发送信号,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号。然后就开始发送过程。在发送时,每当CPU送往发送缓冲器一个字符,发送器自动为这个字符加上1个起始位,并且按照编程要求加上奇/偶校验位以及1个、1.5个或者2个停止位。串行数据以起始位开始,接着是最低有效数据位,最高有效位的后面是奇/偶校验位,然后是停止位。按位发送的数据是以发送时钟TXC的下降沿同步的,也就是说这些数据总是在发送时钟TXC的下降沿从8251A发出。数据传输的波特率取决于编程时指定的波特率因子,为发送器时钟频率的1、1/16或1/64。当波特率指定为16时,数据传输的波特率就是发送器时钟频率的1/16。CPU通过数据总线将数据送到8251A的数据输出缓冲寄存器以后,再传输到发送缓冲器,经移位寄存器移位,将并行数据变为串行数据,从TxD端送往外部设备。在8251A接收字符时,命令寄存器的接收允许位RxE(Receiver Enable)必须为1。8251A通过检测RxD引脚上的低电平来准备接收字符,在没有字符传送时RxD端为高电平。8251A不断地检测RxD引脚,从RxD端上检测到低电平以后,便认为是串行数据的起始位,并且启动接收控制电路中的一个计数器来进行计数,计数器的频率等于接收器时钟频率。计数器是作为接收器采样定时,当计数到相当于半个数位的传输时间时再次对RxD端进行采样,如果仍为低电平,则确认该数位是一个有效的起始位。若传输一个字符需要16个时钟,那么就是要在计数8个时钟后采样到低电平。之后,8251A每隔一个数位的传输时间对RxD端采样一次,依次确定串行数据位的值。串行数据位顺序进入接收移位寄存器,通过校验并除去停止位,变成并行数据以后通过内部数据总线送入接收缓冲器,此时发出有效状态的RxRDY信号通知CPU,通知CPU8251A已经收到一个有效的数据。一个字符对应的数据可以是5~8位。如果一个字符对应的数据不到8位,8251A会在移位转换成并行数据的时候,自动把他们的高位补成0。 五、系统总体设计方案根据系统设计的要求,对系统设计的总体方案进行论证分析如下:1.获取8位开关量可使用实验台上的8255A可编程并行接口芯片,因为只要获取8位数据量,只需使用基本输入和8位数据线,所以将8255A工作在方式0,PA0-PA7接实验台上的8位开关量。2.当使用串口进行数据传送时,虽然同步通信速度远远高于异步通信,可达500kbit/s,但由于其需要有一个时钟来实现发送端和接收端之间的同步,硬件电路复杂,通常计算机之间的通信只采用异步通信。3.由于8251A本身没有时钟,需要外部提供,所以本设计中使用实验台上的8253芯片的计数器2来实现。4:显示和键盘输入均使用DOS功能调用来实现。设计思路框图,如下图所示: 六、硬件设计硬件电路主要分为8位开关量数据获取电路,串行通信数据发送电路,串行通信数据接收电路三个部分。1.8位开关量数据获取电路该电路主要是利用8255并行接口读取8位乒乓开关的数据。此次设计在获取8位开关数据量时采用8255令其工作在方式0,A口输入8位数据,CS#接实验台上CS1口,对应端口为280H-283H,PA0-PA7接8个开关。2.串行通信电路串行通信电路本设计中8253主要为8251充当频率发生器,接线如下图所示。
上传时间: 2013-12-19
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九.输入/输出保护为了支持多任务,80386不仅要有效地实现任务隔离,而且还要有效地控制各任务的输入/输出,避免输入/输出冲突。本文将介绍输入输出保护。 这里下载本文源代码。 <一>输入/输出保护80386采用I/O特权级IPOL和I/O许可位图的方法来控制输入/输出,实现输入/输出保护。 1.I/O敏感指令输入输出特权级(I/O Privilege Level)规定了可以执行所有与I/O相关的指令和访问I/O空间中所有地址的最外层特权级。IOPL的值在如下图所示的标志寄存器中。 标 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O许可位图规定了I/O空间中的哪些地址可以由在任何特权级执行的程序所访问。I/O许可位图在任务状态段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保护方式下的执行条件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 设置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 从I/O地址读出数据 CPL<=IOPL或I/O位图许可 INS 从I/O地址读出字符串 CPL<=IOPL或I/O位图许可 OUT 向I/O地址写数据 CPL<=IOPL或I/O位图许可 OUTS 向I/O地址写字符串 CPL<=IOPL或I/O位图许可 上表所列指令称为I/O敏感指令,由于这些指令与I/O有关,并且只有在满足所列条件时才可以执行,所以把它们称为I/O敏感指令。从表中可见,当前特权级不在I/O特权级外层时,可以正常执行所列的全部I/O敏感指令;当特权级在I/O特权级外层时,执行CLI和STI指令将引起通用保护异常,而其它四条指令是否能够被执行要根据访问的I/O地址及I/O许可位图情况而定(在下面论述),如果条件不满足而执行,那么将引起出错码为0的通用保护异常。 由于每个任务使用各自的EFLAGS值和拥有自己的TSS,所以每个任务可以有不同的IOPL,并且可以定义不同的I/O许可位图。注意,这些I/O敏感指令在实模式下总是可执行的。 2.I/O许可位图如果只用IOPL限制I/O指令的执行是很不方便的,不能满足实际要求需要。因为这样做会使得在特权级3执行的应用程序要么可访问所有I/O地址,要么不可访问所有I/O地址。实际需要与此刚好相反,只允许任务甲的应用程序访问部分I/O地址,只允许任务乙的应用程序访问另一部分I/O地址,以避免任务甲和任务乙在访问I/O地址时发生冲突,从而避免任务甲和任务乙使用使用独享设备时发生冲突。 因此,在IOPL的基础上又采用了I/O许可位图。I/O许可位图由二进制位串组成。位串中的每一位依次对应一个I/O地址,位串的第0位对应I/O地址0,位串的第n位对应I/O地址n。如果位串中的第位为0,那么对应的I/O地址m可以由在任何特权级执行的程序访问;否则对应的I/O地址m只能由在IOPL特权级或更内层特权级执行的程序访问。如果在I/O外层特权级执行的程序访问位串中位值为1的位所对应的I/O地址,那么将引起通用保护异常。 I/O地址空间按字节进行编址。一条I/O指令最多可涉及四个I/O地址。在需要根据I/O位图决定是否可访问I/O地址的情况下,当一条I/O指令涉及多个I/O地址时,只有这多个I/O地址所对应的I/O许可位图中的位都为0时,该I/O指令才能被正常执行,如果对应位中任一位为1,就会引起通用保护异常。 80386支持的I/O地址空间大小是64K,所以构成I/O许可位图的二进制位串最大长度是64K个位,即位图的有效部分最大为8K字节。一个任务实际需要使用的I/O许可位图大小通常要远小于这个数目。 当前任务使用的I/O许可位图存储在当前任务TSS中低端的64K字节内。I/O许可位图总以字节为单位存储,所以位串所含的位数总被认为是8的倍数。从前文中所述的TSS格式可见,TSS内偏移66H的字确定I/O许可位图的开始偏移。由于I/O许可位图最长可达8K字节,所以开始偏移应小于56K,但必须大于等于104,因为TSS中前104字节为TSS的固定格式,用于保存任务的状态。 1.I/O访问许可检查细节保护模式下处理器在执行I/O指令时进行许可检查的细节如下所示。 (1)若CPL<=IOPL,则直接转步骤(8);(2)取得I/O位图开始偏移;(3)计算I/O地址对应位所在字节在I/O许可位图内的偏移;(4)计算位偏移以形成屏蔽码值,即计算I/O地址对应位在字节中的第几位;(5)把字节偏移加上位图开始偏移,再加1,所得值与TSS界限比较,若越界,则产生出错码为0的通用保护故障;(6)若不越界,则从位图中读对应字节及下一个字节;(7)把读出的两个字节与屏蔽码进行与运算,若结果不为0表示检查未通过,则产生出错码为0的通用保护故障;(8)进行I/O访问。设某一任务的TSS段如下: TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;对应I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;对应I/O端口40H—47H DB 01100000B ;对用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;对应I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位图结束字节TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假设IOPL=1,CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常执行,有些会引起通用保护异常: in al,21h ;(1)正常执行 in al,47h ;(2)引起异常 out 20h,al ;(3)正常实行 out 4eh,al ;(4)引起异常 in al,20h ;(5)正常执行 out 20h,eax ;(6)正常执行 out 4ch,ax ;(7)引起异常 in ax,46h ;(8)引起异常 in eax,42h ;(9)正常执行 由上述I/O许可检查的细节可见,不论是否必要,当进行许可位检查时,80386总是从I/O许可位图中读取两个字节。目的是为了尽快地执行I/O许可检查。一方面,常常要读取I/O许可位图的两个字节。例如,上面的第(8)条指令要对I/O位图中的两个位进行检查,其低位是某个字节的最高位,高位是下一个字节的最低位。可见即使只要检查两个位,也可能需要读取两个字节。另一方面,最多检查四个连续的位,即最多也只需读取两个字节。所以每次要读取两个字节。这也是在判别是否越界时再加1的原因。为此,为了避免在读取I/O许可位图的最高字节时产生越界,必须在I/O许可位图的最后填加一个全1的字节,即0FFH。此全1的字节应填加在最后一个位图字节之后,TSS界限范围之前,即让填加的全1字节在TSS界限之内。 I/O许可位图开始偏移加8K所得的值与TSS界限值二者中较小的值决定I/O许可位图的末端。当TSS的界限大于I/O许可位图开始偏移加8K时,I/O许可位图的有效部分就有8K字节,I/O许可检查全部根据全部根据该位图进行。当TSS的界限不大于I/O许可位图开始偏移加8K时,I/O许可位图有效部分就不到8K字节,于是对较小I/O地址访问的许可检查根据位图进行,而对较大I/O地址访问的许可检查总被认为不可访问而引起通用保护故障。因为这时会发生字节越界而引起通用保护异常,所以在这种情况下,可认为不足的I/O许可位图的高端部分全为1。利用这个特点,可大大节约TSS中I/O许可位图占用的存储单元,也就大大减小了TSS段的长度。 <二>重要标志保护输入输出的保护与存储在标志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相关,显然不能允许随便地改变IOPL,否则就不能有效地实现输入输出保护。类似地,对EFLAGS中的IF位也必须加以保护,否则CLI和STI作为敏感指令对待是无意义的。此外,EFLAGS中的VM位决定着处理器是否按虚拟8086方式工作。 80386对EFLAGS中的这三个字段的处理比较特殊,只有在较高特权级执行的程序才能执行IRET、POPF、CLI和STI等指令改变它们。下表列出了不同特权级下对这三个字段的处理情况。 不同特权级对标志寄存器特殊字段的处理 特权级 VM标志字段 IOPL标志字段 IF标志字段 CPL=0 可变(初POPF指令外) 可变 可变 0 不变 不变 可变 CPL>IOPL 不变 不变 不变 从表中可见,只有在特权级0执行的程序才可以修改IOPL位及VM位;只能由相对于IOPL同级或更内层特权级执行的程序才可以修改IF位。与CLI和STI指令不同,在特权级不满足上述条件的情况下,当执行POPF指令和IRET指令时,如果试图修改这些字段中的任何一个字段,并不引起异常,但试图要修改的字段也未被修改,也不给出任何特别的信息。此外,指令POPF总不能改变VM位,而PUSHF指令所压入的标志中的VM位总为0。 <三>演示输入输出保护的实例(实例九)下面给出一个用于演示输入输出保护的实例。演示内容包括:I/O许可位图的作用、I/O敏感指令引起的异常和特权指令引起的异常;使用段间调用指令CALL通过任务门调用任务,实现任务嵌套。 1.演示步骤实例演示的内容比较丰富,具体演示步骤如下:(1)在实模式下做必要准备后,切换到保护模式;(2)进入保护模式的临时代码段后,把演示任务的TSS段描述符装入TR,并设置演示任务的堆栈;(3)进入演示代码段,演示代码段的特权级是0;(4)通过任务门调用测试任务1。测试任务1能够顺利进行;(5)通过任务门调用测试任务2。测试任务2演示由于违反I/O许可位图规定而导致通用保护异常;(6)通过任务门调用测试任务3。测试任务3演示I/O敏感指令如何引起通用保护异常;(7)通过任务门调用测试任务4。测试任务4演示特权指令如何引起通用保护异常;(8)从演示代码转临时代码,准备返回实模式;(9)返回实模式,并作结束处理。
上传时间: 2013-12-11
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单片机系统“PC”失控的软件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem谧 加 春 王 晓 基 雷 小 华(江 西 理 工 大 学机 电 工 程 学 院 ,赣 州 34 10 00)摘要单片机系统在实际工业现场中可能遇到各种干扰和自身的随机性故障。现场恶劣的环境有可能使计算机系统发生异常,计算机程序指针“PC”失控就是常见的故障之一,如果发生“PC”失控,将导致CPI工作混乱,酿成严重的事故。研究了“PC”失控的原因,并指出软件抗干扰的几种方法,有效保证单片机系统的正常工作。关键词单片机“PC”失控抗干扰Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac吨random faults饰themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control, studied in this paper and some countermeasures of anti-interference师software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。饰computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在设 计 和 开发单片机系统时,一般难以周全地预计单片机系统在实际工业现场中可能遇到的各种干扰和自身的随机性故障。因此,除了采取防止和抑制干扰的各项措施外,还应该借助于软件措施克服某些干扰,系统还应具备迅速自行恢复的能力。本文介绍的应对单片机系统PC失控的软件措施,设计灵活,节省硬件资源,能保证测控系统长期可靠地运行。MC S- 5 1单片机以其优良的性能价格比大量应用于工业现场测试和控制领域。但是,现场恶劣的环境有可能使计算机系统发生异常,计算机程序指针PC失控就是常见的故障之一,一旦发生PC“走飞”,计算机系统就会出现工作混乱,酿成严重的事故。为 了 在 CP 失控时尽量减少由此带来的不利影响,并尽快使系统恢复正常,需要采取一定的软件措施和硬件措施。常见的硬件措施有“看门狗”电路。软件措施设置的前提条件是:①在干扰作用下,微机系统硬件部分不会受到任何损坏,或者损坏部分设置有监测状态可供查询;②程序区不会受到干扰侵害。单片机系统的程序和表格以及重要的参数均设置在ROM区,不会因干扰的侵人而改变;③ RAM区中的重要数据不会被破坏,或者虽然被破坏,但是可以重新建立。
上传时间: 2013-11-02
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