Принципы построения современных контроллеров.

Для создания широкого разнообразия моделей МК, сокращения сроков разработки, производства и выпуска на рынок новых моделей используется модульный принцип построения МК, при котором все модели одного семейства содержат в себе два блока: процессорное ядро и функциональный блок

Процессорное ядро представляет собой базовый, неизменный функциональный блок контроллера, предназначенный для использования во всех моделях семейства. Обозначение имени семейства МК ассоциируется с названием процессорного ядра, основой которого оно является. Например, семейство ФИРМЫ Motorola имеет процессорное ядро НС05, основанное на архитектуре популярного микропроцессора 6800. В состав процессорного ядра входят:

• формирователь многофазной импульсной последовательности для тактирования центрального процессора и межмодульных магистралей;
• Устройство управления режимами работы МК (активным режимом, в котором устройство управления выполняет прикладную программу; режимами пониженного энергопотребления, начального запуска и прерывания);
• Внутренние шины адреса, данных и управления.

Функциональный блок с изменяемой структурой определяет отличи­тельные черты характеристик и параметров отдельных моделей (версий) семей­ства. Этот блок включает в себя различные модули постоянной и оперативной па­мяти, периферийных устройств, генераторов синхронизации, а также дополни­тельные модули специальных режимов работы контроллера. Каждый модуль име­ет выводы для подключения его к шинам процессорного ядра, что позволяет при проектировании новой модели МК вводить те или иные модули, создавая, таким образом, разнообразные по структуре МК в пределах одного семейства. Все мо­дули размещают на одном полупроводниковом кристалле.

Библиотека периферийных модулей. Совокупность модулей, разработанных для конкретного процессорного ядра, называют библиотекой периферийных модулей. В библиотеку семейств МК входят:

• Модули памяти (FLASH, EEPROM)
• Модули периферийных устройств, включающие:

- параллельные порты ввода-вывода;

- контроллеры последовательного интерфейса (UART, SCI, SPI, I2C, CAN, USB)

- таймеры-счетчики, таймеры периодических событий, процессоры событий

- ЦАП и АЦП

- контроллеры ЖК- индикаторов и светодиодной матрицы

• Модули встроенных генераторов синхронизации
• Модули контроля питающего напряжения
• Модули внутрисхемной отладки и программирования.