Sw3.6-m8-1.2-Slajd20
Wewnętrzne urządzenia peryferyjne
Wśród wbudowanych urządzeń peryferyjnych najczęściej spotyka się układy licznikowe/czasowe, układ nadzorcy zwany watchdogiem, przetworniki analogowo-cyfrowe oraz sterowniki komunikacji szeregowej. Liczniki i układy czasowe to specjalizowane bloki mikrokontrolera wykorzystywane do współpracy z otoczeniem w czasie rzeczywistym. Podstawowy licznik zbudowany jest z rejestru przesuwnego i zlicza liczbę zmian poziomów sygnałów. Układy czasowe mogą pracować w dwóch konfiguracjach: jako właściwe układy czasowe, taktowane wewnętrznym sygnałem taktującym oraz jako liczniki taktowane zewnętrznymi sygnałami doprowadzonymi przez porty.
Liczniki używane są najczęściej do:
- mierzenia odstępów czasu między zdarzeniami zachodzącymi na zewnętrz mikrokontrolera (rejestracja zdarzeń),
- generowania impulsów w odstępach czasu o zaprogramowanej wartości,
- generowanie sygnałów impulsowych o określonym czasie trwania,
- sterowanie szybkością transmisji w portach szeregowych,
- realizacja zadań watchdoga.
Licznik nadzorcy - czyli watchdog to blok funkcjonalny stosowany w mikrokontrolerach, które pracują przez długi czas w systemach pozbawionych obsługi. Ich zadanie polega na bieżącym odliczaniu czasu i oczekiwaniu na sygnały zerujące, które oznaczają że system działa poprawnie.
Przetworniki analogowo-cyfrowe wykorzystują najczęściej dwie metody przetwarzania napięcia:
- metodę sukcesywnej aproksymacji SAR (ang. Successive AppRoximation),
- metodę jednozboczowego ładowania pojemności SS (ang. Single-Slope A/D).
Wygodniejszą metodą jest metoda SAR, gdyż nie wymaga ona podłączania zewnętrznego kondensatora. Przetwornik analogowo-cyfrowy oparty na metodzie SAR składa się z układu próbkująco-pamiętającego oraz z komparatora.
Sterownik komunikacji szeregowej ma za zadanie zapewnić wymianę informacji między mikrokontrolerem, a jego otoczeniem. Sterownik ten pozwala na wysyłanie zawartości rejestru przez określone wyprowadzenia portu lub na przetwarzanie ciągu binarnego na zawartość rejestru.
W mikrokontrolerach spotkać można następujące interfejsy szeregowe:
- UART (ang. Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),
- SPI (ang. Serial Peripherial Interface),
- 1-Wire,
- I2C (ang. Inter-Integrated Circuit),
- CAN (ang. Controller Area Network),
- USB (ang. Universal Serial Bus).
Najczęściej stosowanymi są UART i SPI. Pierwszy z nich wykorzystywany jest między innymi do łączności mikrokontrolera z komputerem lub innymi mikrokontrolerami
