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    Sesin 3: Repaso de MCUs/MPUs y SistemasEmbebidos

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Antes de Comenzar

    Preguntas de repaso Cul es su definicin de Sistema embebido?. Diferencias entre un microprocesador y

    microcontrolador? Sabe que es un procesador embebido?

    Qu bloques componen una CPU? Qu es el modelo de programacin de unMPU/MCU?

    A que se refiere el trmino Instruction SetArchitecture?

    Qu es la Memoria, que tipos conoce y quediferencias presentan, cuales tipos se usan dentrode los sistemas embebidos?

    Perifricos? Excepciones e Interrupciones?

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    Agenda para la c lase

    1Introduccin Repaso de algunos conceptosrelacionados con sistemas embebidos

    2Fabricantes de MCUs Cuales son los mspopulares?

    3Familia S08 Repaso de las caractersticas delos Microcontroladores de 8 bits de Freescale.

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    A continuacin

    Repaso de la Familia S08 de Freescale

    Fabricantes de MCUs

    Repaso de tendencias/conceptos

    Repaso de tendencias/conceptos

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    Diseo de S.E. y Hardware

    Metodologa de Diseo

    ESPECIFICACIN

    CONOC

    IMIENTOS

    PREV

    IOS

    HW-COMPONENTES

    SOFTWARE

    IMPLEMENTACIN: CODIS. HW/SWParticionar Hardware/SoftwareAdministracin de Eventos.Mltiples tareas, concurrencia.Compilacin, Simulacin.Uso de bajo nivel (si es requerido)

    REALIZACIN

    DISEO HARDWARE HARDWARE

    SOFTWARE

    VALIDACIN Y EVALUACIN: DESEMPEO, CONSUMO DE POTENCIA,SEGURIDAD, CONFIABILIDAD, GUSTO AL CLIENTE

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    Unidades de Procesam iento

    Aporta la inteligencia al S.E.

    Con/sin memoria interna.

    Usar/no memoria externa.

    Arquitectura especfica.

    Perifricos de E/S.

    CPU

    CONTROL

    DATAPATH

    Memoria

    Unidad de Procesamiento

    CPU Memoria

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    Unidades de Procesam iento

    ASICs: Application Specified Integrated Circuit.

    Lgica Reconfigurable: FPGA, CPLD, ...

    Procesadores: MPUs, MCUs, DSPs,

    ProcesadoresReconfigurable

    ASICs

    0.5um 0.25um 0.130um 70nm

    Mops/mW100

    10

    1

    0.1

    0.01

    Tecnologa

    EficienciaEnerga

    Flexi

    bilidad

    DificultaddeReprogram

    acin

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    Unidades de Procesam iento

    ASICs (Hardwired).

    Aplicaciones de alto desempeo y muy especficas.

    Mercado grande para el desarrollo.

    Costo del diseo y manufacturacin muy elevado. Lgica Reconfigurable.

    Prototipado rpido. Plataforma de prueba de grandesdiseos.

    Expectativas de venta baja. CPLDs: Complex Programmable Logic Devices.

    FPGAs: Field Programmable Gate Arrays.

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    10110100101111110101011011000101111001001111

    00010100011101000000000000001101010100111010

    10110100101111110101011011000101111001001111

    00010100011101000000000000001101010100111010

    Unidades de Procesam iento

    Microprocesador, Microcontrolador, DSPs

    Unidad de procesamiento

    CONTROL

    DATAPATH

    RAM

    ROM

    P1

    P2

    Pn

    Cerebro

    CONTROL

    DATAPATH

    Per ifricos de Entr ada Per ifricos de Sal id a

    CPU

    MEMORIA

    P1 P2 Pn

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    In troduccin a los MCUs

    Antes: Elementos por separado Ahora: Todo en uno Aplicaciones

    P1

    P2

    P3

    CPU

    Memoria

    A/D

    INTs Ext.CapturaEventos

    PWM

    SERIALI2C

    P4

    P5

    PnMicrocontro lador

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    11/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    In troduccin a los MCUs

    Circuito Integrado Incluye en su interior

    CPU o Unidad Central de Proceso

    Memoria

    Dispositivos de E/S

    MCUCPU

    MEMORIA

    P1

    P2

    P3

    P4

    P5

    Pn

    Se asemeja a uncomputador, pero

    con prestacionesbastante reducidas

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    12/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    MCUs

    AUTOMOTRIZFrenos.Motor.Aire acondicionado.Sistema GPS.Marchas.Control Traccin.

    AvionesControl vuelo.Anti-Colisin.Informacin.Fiabi l idad 100% .

    S. MDICOSMarcapasos.ECG.Dilisis.Fiabi l idad 100%.

    CONSUMOLavadoras.Neveras.Microondas.Relojes.Video Juegos.Cmaras de Video.

    In troduccin a los MCUs

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    13/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    A continuacin

    Familia HCS08 de Freescale

    Fabricantes de MCUs

    Repaso de tendencias/conceptos

    Fabricantes de MCUs

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    14/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    Actualmente se ofrecen muchas clases demicrocontroladores.

    Este mercado es, por tanto, muy competido.

    Cada fabricante tiene su squito de seguidores.

    Los MCUs comparten caractersiticas similares:

    Memoria de datos y programa.

    Perifricos de entrada y salida.

    Programacin de alto y bajo nivel. Se diferencian por la arquitectura y aspectos

    funcionales.

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    15/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    MCUs de 8 b its popu lares

    Fabricante - Familia

    MICROCHIP: PICs.

    ATMEL:AVR.

    TEXAS INSTRUMENTS: MSP. PHILLIPS: 80C51

    FREESCALE: HCS08, ColdFire.

    INTEL: 8051.

    HITACHI: H8. HOLTEK: HT8.

    NATIONAL SEMICONDUCTORS: COP8.

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    16/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    MICROCHIP: PICs. Alto nivel de integracin

    Caractersticas de altas prestaciones: Filosofa RISC.

    Modalidad Pipeline. Arquitectura Harvard: instrucciones y datos.

    Relacin de precio/prestaciones excelente.

    Aplicaciones

    Informtica, electrodomsticos, control, automatizacin, equiposde comunicaciones.

    MCUs ms famosos (no por eso los mejores) Abundantes contribuciones de terceros.

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    17/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    ATMELAVR Arquitectura diseada por estudiantes de la Universidad

    Noruega de Ciencia y Tecnologa.

    Caractersticas de altas prestaciones.

    Filosofa RISC. Arquitectura Harvard: instrucciones y datos.

    32 registros internos de 8 bits.

    Desarrollado inicialmente para ser eficiente en la

    ejecucin de cdigo C (Compilador gratis). Popularizados a travs de la plataformaARDUINO.

    http://www.arduino.cc/es/

    http://www.arduino.cc/es/http://www.arduino.cc/es/
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    18/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    Texas Instruments: MSP430 CPU RISC de 16 bits.

    Arquitectura Von Neumann

    Orientado a altas prestaciones Capacidad de cmputo.

    Bajo consumo energtico.

    Caractersticas. A/D de 10/12/14/16 bits.

    Temporizadores.

    Comunicaciones seriales. Controlador de LCD.

    Reloj interno.

    Muchas aplicaciones orientadas al DSP.

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    19/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    NXP: 80C51 CPU de 8 bits.

    Arquitectura Harvard.

    Perifricos

    Oscilador interno. Tiemporizadores.

    Puertos de I/O.

    Comunicaciones seriales.

    MCUs muy utilizados en centros de educacinEuropeos.

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    20/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Fabrican tes de MCUs

    FREESCALE Antiguamente Motorola Semiconductors.

    Microcontroladores descendientes del procesadorM68K.

    Familias de 8 Bits. HC05, HC11 (Ya no se fabrican). HC08 (Obsoleto). HCS08 y Flexis.

    Familias de 16 Bits. HC12 (Ya no se fabrica), MC9S12.

    Procesadores de Seales Digitales (DSPs) Familia 56xx.

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    21/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    MPUs/MCUs Embeb idos

    XILINX: PowerPC, MicroBlaze, PicoBlaze PowerPC: ProcesadorHardCore

    Pipeline de 5 niveles.

    Arquitectura RISC.

    Memorias cach. Arquitectura Harvard.

    MicroBlaze: Est dentro de lo que se conoce como SoftCore

    Procesador que est diseado en un lenguaje de descripcin deHardware (HDL).

    PicoBlaze: MCU embebido Similar al MicroBlaze

    Mucho ms reducido.

    Es lo que se conoce como computacin reconfigurable.

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    22/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Arqu i tectu ras de 32 b its

    Algunos fabricantes han migrado haciaarquitecturas ms ecomplejas

    Ello con el fin de dar soporte a nuevas aplicaciones.

    Estas arquitecturas han evolucionado a partir de las

    investigaciones en el diseo de MPUs. Muchos fabricantes han diseado sus propias

    arquitecturas de 32 bits

    Propietarias y especializadas.

    Ahora casi todos los fabricantes estn optando poradoptar una arquitectura estndar

    Advanced RISC Machine (ARM)

    PIC32(MIPS)

    x86, PXA (ARM)

    Omap(ARM)

    ColdFire (M68k),Kinetics (ARM)

    AVR32,SAM (ARM)

    LPC (ARM)

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    23/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Preguntas

    Cual es la diferencia entre un sistema electrnicoreconfigurable y uno reprogramable?.

    Cul es la diferencia entre un microprocesador(MPU) y un microcontrolador(MCU)?

    Si un DSP se considera un sistema de aplicacinespecfica, porque est dentro de la familia de losprocesadores?

    Que se entiende porcomputacin reconfigurable?

    Cuando se dice que sistema embebido posee unprocesadorHardCore, a que se refieren? Y uno SoftCore?

    Los procesadores ARM son RISC o CISC?

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    24/65Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    A continuacin

    Repaso Familia S08 de Freescale

    Fabricantes de MCUs

    Repaso de tendencias/conceptos

    Repaso Familia S08 de Freescale

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    Microcon tro lado r HCS08

    Los MCUs HCS08 estn compuestos por: CPUS08.

    BDM Controller

    Memoria RAM.

    Memoria ROM/FLASH. Perifricos.

    Todos tienen la misma CPU: CPUS08.

    Las diferencias estn en la memoria y losperifricos.

    MCUs HCS08 DE FREESCALE

    CPU S08Internal

    bus

    TIMER LCD

    I2C

    KBI

    SPI

    IRQSCI

    A/D

    CAN

    MEMORIA

    RELOJ

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    Microcon tro lado r HCS08

    Los MCU de la familia HCS08 comparten la CPU:La CPUS08, de 8 Bits.

    Total compatibilidad con HC08 y HC05.

    Nuevas instrucciones.

    Apuntador de pila de 16 bits con instruccionespara manipularlo.

    Equivalencia con registro A7en el M68K

    Registro ndice de 16 bits (H:X) Registro H: 8 Bits. Parte Alta de H:X.

    Registro X: 8 Bits. Parte Baja de H:X.

    Equivalencia con registros apuntadoresen el M68K

    07

    Registro Acumulador A

    H

    15 0

    X

    78

    Registro ndice H:X

    15 0

    Stack Pointer SP

    15 0

    Contador de Programa PC

    07

    Registro Cdigos de Condicin CCR

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Mapa de Memoria

    Mapa de Memoria para el MC9S08JM60

    Registros pginadirecta

    $0000

    $00AF$1960

    Memoria FLASH

    $FFBF

    $FFFFVectores

    $FFC0

    Memoria RAM$10AF

    $00B0

    Registros pginaalta

    $185F

    $1800Flash

    $01B0

    $17FF

    Memoria RAM$195F

    $1860

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Microcon tro lado r HCS08

    16 Modos de direccionamiento. Instrucciones para mover datos de memoria a

    memoria sin usar el acumulador A.

    Instrucciones para la manipulacin de datos BCD:

    Binary-coded decimal

    Modos de bajo consumo: wait y varios niveles destop.

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    Microcon tro lado res Flexis

    Microcontroladores de 8 y 32 Bits de altorendimiento, pertenecen a la familia S08 yColdFire.

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    MemoriaFLASH

    Microcontro ladores

    Otras caractersticas del S08 Arquitectura de alto desempeo optimizada para

    compiladores C.

    Frecuencia mxima de bus: 40, 48 y 50 MHz en algunas

    implementaciones. Seguridad Programa Almacenado.

    void main(void){SOPT1_COPD = 1;DDRA = 0xFF;

    }

    main:

    bset 0,$001FMOV #$FF,$0004Compi lador

    ICS, ICG,MCG

    Oscilador Externo

    Oscilador Interno

    Fbus

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    Microcontro ladores

    Los Microcontroladores de la familia S08 Protecciones.

    Perro guardin.

    Alimentacin de voltaje.

    Instruccin o direccionamiento ilegales.

    Si el MCU se bloquea!!!

    MCURESET

    Instruccin no vlida.Memoria no implementada.

    Si el voltaje cae por

    debajo de un Umbral

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Microcontro ladores

    Los Microcontroladores de la familia S08 Pin de Reset y PowerOnReset.

    Memoria FLASH: Hasta 60Kbytes.

    Memoria RAM: Hasta 2kbytes.

    Pin de Reset activo en bajo

    MCURESET

    Circuito de POR parareiniciar el MCU al polarizarlo

    Memoria FLASHPrograma

    Memoria RAMDatos

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Microcontro ladores

    Algunos mdulos Comunicacin serial SPI, SCI e I2C.

    TIMERs con InputCapture y PWM.

    Conversor Anlogo/Digital de hasta 12 Bits.

    Adems

    Puertos de Entrada/Salida.

    PullUps habilitables en algunos puertos.

    Capacidad de configuracin de alta o baja corriente encada puerto.

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    Microcontro ladores

    Consideraciones sobre el Reloj: La frecuencia del Bus es la mitad de la Frecuencia de la

    CPU. FCPU = 8MHz, FBUS = 4 MHz.

    FCPU = 10MHz, FBUS = 5 MHz.

    Un ciclo de bus equivale a 1/FBUS.

    Las instrucciones se ejecutan con el reloj del bus. Por ejemplo si se quiere traer un dato de la posicin de

    memoria $84 y guardarla en el acumulador

    Operacin de 3 Ciclos ??? a FBUS = 2 MHz. Tiempo = ???.

    Tiempo ejecucin 3 * 0.5s = 1.5s

    Y los osciladores externo e interno que papel juegan??

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    07

    Registro Acumulador A

    H15 0

    X78

    Registro ndice H:X

    15 0

    Stack Pointer SP

    15 0

    Contador de Programa PC

    Registro Cdigos de Condicin CCR

    07

    V 1 1 H I N Z C

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    Acumulador de 8 Bits (A) Registro de propsito general de 8 bits.

    Almacena operandos y resultados en operacioneslgicas y aritmticas.

    Lectura/Escritura. Equivalencia con Dn

    BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0RESET: X X X X X X X X

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    Registro ndice de 16 Bits (H:X)

    Indexar o direccionar64 Kbytes.

    Modos de direccionamiento indexados.

    Registro H, Registro X: Parte alta y baja.

    El registro H es llevado a cero cuando hay un reset. Equivalencia con An

    H15 H14 H13 H12 H11 H10 H9 H8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0

    RESET: 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X

    H (PARTE ALTA DE H:X) X (PARTE BAJA DE H:X)

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    Registro apuntador de pila de 16 Bits (SP)

    Apunta a la siguiente posicin disponible del stack. Se decrementa despus de almacenarse un valor en

    el stack.

    Se incrementa antes de tomar un valor del stack.

    Durante el reset, SP es llevado a $00FF.

    Equivalencia con A7

    B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0

    RESET:

    0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

    XXXXXXXX

    XXXXXXXX

    Memoria 8 Bits

    $00FF$00FE$00FD$00FC

    $00FB$00FA$00F9$00F8

    SP SP

    $40

    SP $80$30$45SP

    SP

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    Contador de Programa de 16 bits (PC)

    Registro de 16 bits que contiene la direccin de lasiguiente instruccin a ejecutar.

    Normalmente se incrementa automticamente a lasiguiente posicin consecutiva de memoria.

    Controlado tambin por las instrucciones de salto.

    B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0

    RESET: Se carga con el valor que haya en el vector de Reset $FFFE-$FFFF

    M d l d P i

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Modelo de Prog ramacin

    Registro de cdigos de condicin (CCR)

    Registro de 8 bits que contiene la mscara deinterrupcin y cinco banderas que indican elresultado de la ltima instruccin

    B7(V) B6(1) B5(1) B4(H) B3(I) B2(N) B1(Z) B0(C)

    RESET: X 1 1 X 1 X X X

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Antes de comenzar

    PolarizacinMCU

    Regulacin del

    USB

    Polarizacinmdulo ADC

    ComunicacinI2C

    UART 2

    UART 1

    SPI 1 SPI 2

    ConversinADC

    Bus SerieUniversal

    Comparadoranalgico

    Programacin& Debugging

    Canales deTimer

    InterrupcinExterna

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    Puertos de E/S (JM60)

    Puertos disponibles (64 pines)

    PTAD, 6 pines

    PTBD, 8 pines

    PTCD, 7 pines

    PTDD, 8 pines PTED, 8 pines

    PTFD, 8 pines

    PTGD, 6 pines

    Comparte pines conel mdulo de

    teclado, de ADC yserial sncrono

    Comparte pines

    con el I2C y serialasncrono

    Comparte pines conel mdulo de

    teclado, de ADC y elcomparador

    Comparte pines conel mdulo de serial

    asncrono, serialsncrono y canalesde timer

    Comparte pinescon los canales

    del timer

    Comparte pinescon el mdulo de

    teclado y osciladorexterno

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    MC9S08JM60

    Referenciaexterna de

    relojReferenciainterna de

    relojReferencia

    opcional para

    los timersSalida principal

    del MCG,genera el reloj

    del bus y la CPU

    Referenciaopcional para

    el BDC(debugging)

    Manejo del relo j

    RTC

    COP

    TPM1 IIC

    SCI1

    SCI2

    TPM2 SPI1

    SPI2

    MCG

    MCGLCLK

    MCGOUT

    MCGFFCLK

    MCGIRCLK

    USBRAM

    CPU

    BDC

    ADC

    USB

    RAM Flash

    MCGERCLK

    2

    2

    1KHzLPO

    Low PowerOscilator

    XTAL

    EXTAL

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    Real Time Counter (RTC)

    El mdulo RTC de los MCUs S08 tiene comoobjetivo:

    Generar eventos temporales de manera cclica(repetitiva).

    Y que es el RTC? Es bsicamente un contador, un preescaladory un

    mdulo a partir de los cuales es posible programarloseventos cclicos.

    Usos? Para todos las aplicaciones que requieran el uso de

    bases de tiempo.

  • 7/30/2019 03 Repaso.mcu

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    Real Time Counter

    RTC

    COP

    TPM1 IIC

    SCI1

    SCI2

    TPM2 SPI1

    SPI2

    MCG

    MCGLCLK

    MCGOUT

    MCGFFCLK

    MCGIRCLK

    USBRAM

    CPU

    BDC

    ADC

    USB

    RAM Flash

    MCGERCLK

    2

    2

    1KHzLPO

    Low PowerOscilator

    XTAL

    EXTAL

    Seleccin dela fuente de

    reloj

    Configuracinpreescaladopara el reloj

    seleccionado

    Mdulo =Valor final del

    conteo

    Contadorrueda libre

    de 8 bits

    Mscara localde

    interrupcin

    Peticin deinterrupcin a

    la CPU

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    RTC - Reg is tro s

    Bandera deinterrupcin Clocksource

    Mscara

    local deinterrupcin

    Preescalador

    para fuentede reloj

    Valor dedesborde del

    contador

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    Transm isin SCI

    Transmisin de un dato

    1.Configurar la velocidad de comunicacin.

    2.Habilitar el transmisor escribiendo un 1 en TE delregistro de control 2 SCIxC2.

    3.Esperar a que TDRE del registro de estado 1SCIxS1 se coloque en 1 para luego escribir el datoen SCIxD.

    4.Repetir el paso 3 para enviar ms datos.

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    Se habilita la TxSCIxC2TE= 1

    Se verifica que SCIxS1TDRE= 1(SCIxD Vaco)

    Se escribe el caracter (10010001) enSCIxD.

    El mdulo SCI se encarga de la Tx Bit a Bit.START + TRAMA + PARIDAD + STOP

    Para Tx otro caracter se verifica siSCIxS1TDRE= 1

    Transm isin SCI

    Transmisin de uno o varios caracteres:

    Mdu lo SCIx

    Registro Desplazamiento Tx

    SCIxD: TX

    10010001

    H P 1 0 0 1 0 0 0 1 L

    Registro SCIxD desalida o Tx

  • 7/30/2019 03 Repaso.mcu

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Recepc in SCI

    Recepcin de un dato

    1. Configurar la velocidad de comunicacin.

    2. Habilitar el receptor escribiendo un 1 en el bit REdentro del registro de control 2 SCIxC2.

    3. Se espera a que el dato sea puesto en SCIxD, esdecir, se espera a que RDRF del registro deestado 1 SCIxS1 sea 1.

    4. Repetir el paso 3 para recibir ms datos.

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    Se habilita la RxSCIxC2RE= 1

    El mdulo SCI se encarga de la RxBit a Bit.

    Cuando el caracter est listo se lleva aSCIxD.

    Se verifica con SCIxS1RDRF= 1 (SCIxD Lleno),Entonces se lee el registro SCIxD

    Se espera hasta que se cumpla de nuevo la condicinSCIxS1RDRF= 1 (Otro Caracter)

    Recepc in SCI

    Recepcin de uno o varios caracteres:

    Mdu lo SCI

    Registro Desplazamiento Rx

    SCIxD: RX10010001

    H P 1 0 0 1 0 0 0 1 L

    Registro SCIxD deentrada o Rx

    Converso r ADC S08

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    MUX

    CANAL 1

    CANAL 2

    CANAL 3

    CANAL n

    CANAL 4

    CHANNELSELECT

    Conversorn Bits

    CLOCKGEN

    Registros A/DADCRx

    Interrupcin

    COCO

    Peticin deINT,

    ConversinCompleta

    El muestreo solose hace por un

    canal al tiempo

    La muestra se

    escribe en losregistrosADCRx

    Converso r ADC S08

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    Registros de estado /contro l

    Status & Control register 1 (ADCSC1)

    Status & Control register 2 (ADCSC2)

    Indica si se estllevando a cabouna conversin

    Conversiontrigger

    Consultar!!!

    Habilitar funcinde comparacin

    Consultar!!

    Conversincompleta

    Seleccindel canal

    Conversincontinua

    Mscaralocal de

    interrupcin

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    Registros de conf igu racin

    ADC configuration register (ADCCFG) Modo de operacin.

    Fuente de reloj

    Preescalado

    Consumo de potencia Tiempo de conversin

    Low Powerconfiguration

    Preescalado dela fuente de

    reloj

    Configuracintiempos deconversin

    Resolucindel

    conversor

    Fuente dereloj para elconversor

    Mdu lo TPM

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    Mdu lo TPM

    TPM como Base de TiempoMDULO

    NFIN FOUT

    CONT.16-BITSFFEED

    PRES: 1, 2, 4,8,16, 32, 64, 128 FOVERFLOW

    SEL. PS.

    TIMER HC(S)08

    MOD16-BITS

    COMP

    CONT

    MOD5

    PTOF

    TOF

    TOIE

    INT. a CPU

    012345010 ... 5ACK_SW

    COMP

    ComponenteCentral: Contador 16

    Bits

    Divide la frecuencia de

    bus, el contador seincrementa ms

    lentamente

    Dos registros de 8Bits, se escribe

    primero parte altay luego la parte

    baja

    FTOF = FFEED / (Preescalador* Modulo)

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    Canales del TPM

    Registro de estado y control para el canal(TPMxCySC).

    TPMxCyVH y TPMxCyVLBandera deINT para el

    canal

    Mscaralocal de INTpara el canal

    Funcionalidad delcanal: Input

    Capture / Output

    on Compare

    Valores deescritura/lectura

    para el canal

  • 7/30/2019 03 Repaso.mcu

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    t

    TIMER

    Tiempo de evento: X seg.

    Medicin deTiempo

    Mnimaintervencin de

    la CPU

    Canales en Input Captu re

    Medida de tiempos Cuando un canal se configura con Input

    Capture, el TIM capturar el valor del contadoral producirse un evento externo.

    Contador 16 BitsTPMxCNTH y TPMxCNTL

    Reg. Canal 16 BitsTPMxCyH y TPMxCyL

    C l PWM

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    CONT.XXXXFFEED

    PRES: 1, 2, 4,8, 16, 32,

    64, 128

    SEL. PS.

    TIMER HC(S)08

    MODXXXX

    COMPPTOF

    REG. CHyXXXX

    COMP

    PIN CHy

    MOD1000

    CONT.0 1000

    REG. CHy650

    O.V. O.C. O.V. O.C.

    COMPCOMP

    O.V. O.C. O.V. O.C.

    REG. CHy250

    ToggleOnPin

    Set/ClearO.C.

    Canales en PWM

    Mdulo KB I

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    Mdulo KB I

    Driver para un Teclado Matricial

    4x4. Cmo funciona dicho teclado?

    No tiene polarizacin?

    Slo filas y columnas? Qu puedo hacer con eso?

    Controlar las Filas y leer Columnas???

    Controlar las Columnas y leer las

    Filas???

    La verdad no entiendo??? o si???

    1 2 3 A

    4 5 6 B

    7 8 9 C

    * 0 # D

    Teclado 4x3 4x4

    Mdulo KB I

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    Mdulo KB I

    Teclado Matricial

    Tecla 5

    Tecla A

    Tecla 9

    Tecla 9??

    1F1

    F2

    F3

    F4C1 C2 C3 C4

    2 3 A

    4 5 6 B

    7 8 9 C

    *

    0 # D

    0V

    0V0V

    0V

    XV XV XV XV

    Poner 0V en las

    Filas.Las columnas las

    leo con el KBI.5V 5V 5V 5V5V 5V 0V 5V

    Se detecta

    interrupcin deKBI, ya tengo la

    columna. Ahora?

    Coloco 0V en las

    columnas.Leo las filas por

    el puerto.0V 0V 0V 0V

    XV

    XVXV

    XV

    5V

    5V0V

    5VYa tengo la fila yla columna, ahhhes la tecla 9!!!

    Mdulo KB I

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    Mdulo KB I

    Teclado Matricial, usando KBI del MCU

    MC9S08SE8

    PTAD0/KBIP0PTAD1/KBIP1PTAD2/KBIP2PTAD3/KBIP3PTBD0/KBIP4PTBD1/KBIP5PTBD2/KBIP6PTBD3/KBIP7

    1 2 3 A

    4 5 6 B

    7 8 9 C

    * 0 # D

    F1F2F3F4C1C2C3C4

    PTB3-0 Salidas 0VKBI3-0 Entradas con pullupEsperando interrupcin.

    3

    Se ha presionado la tecla 3F1 C3 KBI1, interrupcin

    Esperando a que pase eltiempo de Antirrebote (50ms)

    Se lee el puerto PTA3-0.KBI7-4 entrada con PullUp.PTA3-0 salida en 0V.

    Como la tecla siguepulsada: C3 F1 0V

    Se leen los puertos (A y B) yse determina finalmente elcdigo.

    Lectura0bXXXXXXXX0bXXXX10110b01111011

    MC9S08JM60

    PTGD0/KBIP0PTGD1/KBIP1PTDD2/KBIP2PTDD3/KBIP3PTBD4/KBIP4

    PTBD5/KBIP5PTGD2/KBIP6PTGD3/KBIP7

    1 2 3 A

    4 5 6 B

    7 8 9 C

    * 0 # D

    F1F2F3

    F4C1C2C3C4

    Mdulo KB I

  • 7/30/2019 03 Repaso.mcu

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Mdulo KB I

    Y ahora, Qu es el mdulo KBI?

    Mdulo de los MCUs que provee neventos que sonmanejados por una interrupcin comn.

    Accesibles mediante los puertos del MCU.

    Funcionamiento similar a la IRQ. Las n interrupciones comparten el mismo vector de

    interrupcin, es decir

    Tres registros de control:

    KBISC, KBIPE y KBIES

    Mdulo KB I

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    Universidad de AntioquiaSistemas Embebidos Ingeniera Electrnica

    Detector deFlanco y/o

    Nivel (IRQ)

    .

    .

    .

    .

    Peticin deInterrupcin

    KBIE

    KBACK

    KBMOD

    interruptnvoidISR_KBI(void){// Cada INT llama esta misma funcin// Leyendo los puertos, se determina// que tecla gener la Int. Ext.

    }

    Mdulo KB I

    KBIEDG0

    KBIPE0

    KBIP0

    KBIEDGnKBIPEn

    KBIPn

    Mdulo KB I

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    Mdulo KB I

    El mdulo KBI tiene un registro denominadoRegistro de Habilitacin (KBIPE).

    Sirve para establecer independientemente cada pin delpuerto como fuente de interrupcin.

    Seleccin de flancos (KBIES). Una interrupcin se genera cuando uno de los

    pines del puerto configurados como KBI se poneen 0/1 despus de estar todos en 1s/0s.

    Mdulo de Programa

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    Directivas

    Preprocesador

    Declaracin deVariables, prototipos

    Funcin main()Obligatoria!!!

    Variables, uso defunciones

    Atencin ainterrupciones

    Ciclo infinito

    g

    0

    1

    2

    34

    5

  • 7/30/2019 03 Repaso.mcu

    65/65

    Fin de la sesin