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正文內(nèi)容

icio端口appt課件(編輯修改稿)

2025-02-01 03:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 RTA寄存器的設置,無論 PORTA工作在模擬的輸入或數(shù)字的輸入 /輸出, TRISA方向寄存器始終控制 RA端口數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。若將 RA端口設置為模擬輸入端,此時必須將 TRISA方向寄存器中各位設置為“ 1”。 例:初始化 PORTA端口 BCF STATUS, RP0 BCF STATUS, RP1 ;選體 0 CLRF PORTA ;將輸出數(shù)字鎖存器置“ 0” ; PORTA 地址 = 05H BSF STATUS, RP0 ;選體 1,以便對 TRISA寄存器進行設置。 MOVLW 07H ;設置 RA均為數(shù)字 I/O。 ADCON1地址 =9FH MOVWF ADCON1 ; 011X, RA全部為數(shù)字 I/O。 MOVLW 0CFH ; 11001111B確定數(shù)據(jù)傳輸方向 MOVWF TRISA ; 設置 : RA3~ RA0輸入, RA RA4輸出 ; TRISA[7:6]為“ 0”。因為 RA只 ;有 6個 I/O位。 TRISA地址 =85H ** ADCON1和 TRISA寄存器在體 1 ; PORTA寄存器在體 0 ? RA RA3~ RA0 I/O電路結(jié)構(gòu) D Q CK Q D Q CK Q + amp。 amp。 Q D EN VDD DATA BUS WR PORT WR TRIS RD PORT TO AD RD TRIS Analog Input Mode TTL Input bufer P N U1 U2 U3 T1 T2 輸入: : 方向寄存器 TRISA=1 U2Q=1 T1截止 U2Q=1 T2截止 I/O端口為高阻 I/O位 輸出: TRISA=0 U2Q=0 、 U2Q=1 若 U1Q=0,此時 T1截止 U1Q=0,此時 T2導通 T1截止、 T2導通, I/O輸出為 “ 0” 若 U1Q=1,此時 T1導通 U1Q=1,此時 T2截止 T2截止、 T1導通, I/O輸出為 “ 1” 方向寄存器 TRISA 輸入數(shù)據(jù)鎖存器 輸出數(shù)據(jù)鎖存器 I/O端口鉗位二極管保護 PORTA端口的“讀 —修改 —寫”問題 PORTA需通過對 TRISA方向寄存器的設置確定其工作為輸入 /輸出。 當 TRISA i設置為 “ 0”,表示所對應的 PORTAi端口工作為 輸出 ; 所有寫 I/O引腳的操作,其執(zhí)行過程為 “ 讀 修改 寫 ” 。 PORTA所對應的 I/O位工作為輸出時,當對 I/O位執(zhí) 行 寫操作 時,實際執(zhí)行的操作過程是 “讀 —修改 —寫”, 即 先讀 PORTA各 I/O口的電平,對指定的 I/O位修改后,再將 修改后的數(shù)據(jù)寫入到輸出數(shù)據(jù)鎖存器中鎖存。 例: BCF置 “ 0”指令和 BSF置 “ 1”指令的執(zhí)行過程為: 讀: 將 PORTA各 I/O寄存器( 6個)內(nèi)容讀入內(nèi)部 ALU中。 修改: 對指定的 I/O位執(zhí)行置 “ 0”或置 “ 1”操作。 寫: 將指定修改后的 I/O位及端口中其余未修改的 I/O 位,再寫入到各 I/O的輸出鎖存器中鎖存輸出。 ? D Q CK Q D Q CK Q + ∧ ∧ Q D EN VDD DATA BUS WR PORT WR TRIS RD PORT TO AD RD TRIS Analog Input Mode TTL Input bufer P N U1 U2 U3 T1 T2 I/O位 方向寄存器 TRISA 輸入數(shù)據(jù)鎖存器 輸出數(shù)據(jù)鎖存器 I/O端口鉗位二極管保護 讀 寫 1 3 注意:即使是寫 一位,首先也是 對一個端口執(zhí)行 讀操作。 1。讀 2。指定位 在 ALU 中修改 3。寫 PORTA端口的“讀 —修改 —寫” 由上述知,當對某一 I/O位執(zhí)行寫操作,寫操作過程是“讀 修改 寫”。 V RA3 RA4 RA5 要求繼電器閉合、 LED1和 LED2導通 ① BSF PORTA, 3 ② BSF PORTA, 4 ③ BSF PORTA, 5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 該工作方式存在的問題是當對某 I/O位執(zhí)行寫操作時,由于首先對該端口執(zhí)行讀操作,因此可能在執(zhí)行完 “ 讀 修改 寫 ” 操作后, 可能修改 未執(zhí)行寫操作 “ 位 ” 的原狀態(tài)。 Q1從存儲器中取指令 取指令 ② 執(zhí)行指令 ① BSF PORTA, 3 取指令 ③ 取指令 ④ 執(zhí)行指令 ② BSF PORTA, 4 取指令 ④ 在 Q2~Q4對指令進行譯碼執(zhí)行,鎖存到指令寄存器 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 PC 周期 0 周期 1 周期 2 20MHz = ,因此執(zhí)行一條指令所需要時間為 * 4 = Q4當前指令執(zhí)行結(jié)束 執(zhí)行指令 ③ BSF PORTA, 5 Q1又執(zhí)行下一條指令 BSF PORTA, 4 第二條指 令執(zhí)行后, RA4輸出為高電平使 LED1導通,但此時 RA3輸出為 邏輯“ 0”。這是因為在執(zhí)行 BSF PORTA , 4 指令時,首先 要執(zhí)行回讀操作,此時回讀的 RA3位電位為 ,所以 RA3被 視為邏輯“ 0”,當對 RA4位修改 后,再執(zhí)行寫操作,這樣就導致 RA3位實際輸出的邏輯值為“ 0”, 導致繼電器的觸點斷開。 BSF PORTA, 3 第一條指令執(zhí)行后, RA3輸出高電平使 T1導通,由于 T1導通,因此 be端電壓為 。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 V RA3 RA4 RA5 要求繼電器閉合、 LED1和 LED2導通 ① BSF PORTA, 3 ② BSF PORTA, 4 ③ BSF PORTA, 5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 20MHz = ,因此執(zhí)行一條指令所需要的時間為 : * 4 = [ Q4指令執(zhí)行結(jié)束, Q1又執(zhí)行指令 ] BSF PORTA, 5第三條指令執(zhí)行后,最后實際結(jié)果可能是: RA4=RA3=“0”、 RA5=“1”。 第三條指令執(zhí)行后, RA5輸出為高電平。若 CPU的工作時鐘頻率足夠高( 20MHz = ,執(zhí)行一條指令所需要的時間為 * 4 = ),由于指令執(zhí)行所需的時間非常小,此時若導線足夠長和導線截面積較小,當由導線產(chǎn)生的 C1分布電容較大時,由 RA4輸出的邏輯“ 1”通過導線對 C1進行充電( 邏輯“ 1” ,對 COMS VOH_MIN = VCC – ; IOH ≤ 20 μ A)到邏輯“ 1”,所需要的時間可能大于或等于 。由于在執(zhí)行完 BSF PORTA ,4 指令后,隨之就執(zhí)行 BSF PORTA , 5。由于執(zhí)行 BSF PORTA , 5指令,首先是執(zhí)行讀端口操作 (Q4指令執(zhí)行結(jié)束, Q1又執(zhí)行讀操作 ),若在執(zhí)行 BSF PORTA , 5指令時 C1上的充電電壓不滿足 VOH_MIN,則回讀 RA4的電壓即為邏輯“ 0”,當對 RA5修改后,隨之執(zhí)行寫操作,結(jié)果導致 RA4輸出為邏輯“ 0”,即最后結(jié)果是: RA4=RA3=“0”、RA5=“1”。 解決的辦法: 可在執(zhí)行完第二條指令后,在執(zhí)行一個延時子程序,保證 C1上充電的電壓幅值大于 VOH_MIN,這樣在執(zhí)行第三條指令時所執(zhí)行的回讀操作,可保證回讀的 RA4電壓幅值滿足邏輯 “ 1”的關(guān)系,這樣再執(zhí)行寫操作時就可保證 RA4輸出為邏輯“ 1”,使 LED1導通,但 RA3回讀仍然是邏輯“ 0”。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 解決 C1充電問題是將電阻加到 RA4端口。 解決 T1導通 BE為 題是在基極加電阻。 用其它指令替代上述三條指令,解決回讀所存在的問題。 MOVLW 111XXXXXB ; 原狀態(tài)不能變 MOVWF PORTA ; RA3=RA4=RA5同時為“ 1” 修改上述電路結(jié)構(gòu),使電阻同 PORTA緊緊相連,這樣在執(zhí)行上述指令時,對 RA3和 RA4所產(chǎn)生的回讀操作的結(jié)果仍為邏輯“ 1”,這樣就保證回讀操作對 T1和 LED1的工作狀態(tài)不產(chǎn)生任何影響。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 ?硬件 : ? 硬件是構(gòu)成微機的物理裝置,它是硬設備和硬結(jié)構(gòu)有機組合的整體。 ? 硬設備是指由集成電路( IC)、電路板、電纜、電源、打印機和顯示器等組成。 ? 硬結(jié)構(gòu)則是將硬設備按一定規(guī)則集成為一個整體的方法。 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 PC PC PC+1 PC+2 6. I/O端口的連續(xù)操作 PC+3 PORTA 數(shù)據(jù)建立時間 = — TPD ; TPD傳輸延時 當時鐘頻率很高時,若負載較重,因此寫端口后立即再讀端口可能會出問題。 MOVWF PORTA MOVF PORTA,W NOP NOP MOVWF PORTA MOVF PORTA,W NOP TPD I/O寫操作發(fā)生在指令周期的 Q4,讀操作發(fā)生在 Q1。因此對一個 I/O端口執(zhí)行寫操作后,接著執(zhí)行讀操作,必須注意要等到 I/O端口的狀態(tài)穩(wěn)定后才能執(zhí)行讀操作,否則可能讀入的是前一個狀態(tài),不是當前新的狀態(tài)。由此知當輸入的狀態(tài)不穩(wěn)定時,應在讀操作前加若干個 NOP指令,或先執(zhí)行其他操作后再執(zhí)行讀操作。 寫操作 讀操作 寫 讀 7。引腳端口的 ESD保護 輸入端的鉗位二極管主要作用是保護引腳內(nèi)部免遭 ESD所造成的破壞。已知每個 I/O端口可提供的最大電流為 20mA,超過這電流極限可能導致電路損壞。因此在輸入端需加限流電阻,其電阻值的大小以不影響 CPU對輸入邏輯的誤讀和判斷。 ESD( Electro Static Discharge )靜電放電 若二極管最大允許電流為 20mA,設當輸入電壓為 D1導通,那么最大可允許的電壓尖峰為: 20mA 1KΩ+≈25V 1K 5V D1 D2 人體對地電容一般為 100~250pF,設為 150pF,設人體帶電荷為 3μC(微庫),則 V=Q/C=20220V 人體電阻一般為 100~500Ω,若人體電阻為 200Ω,則 I=V/R=100A 所以輸入端要加電阻限流。 EMC( Electro Magic Compatibility) 靜電磁兼容 ? 人體放電模型是 LCR, L常常被忽略,但 L決定了放電電流的上升時間, R的范圍是 500~10K范圍,取決于人體的哪一部分,手指放電 R為 10K;手掌放
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