Mikrokomputer jednoukładowy 8048

Wstęp:
Procesor 8048 powstał w 1976 roku. Był jednym z pierwszych mikrokomputerów jednoukładowych. Rozwinięciem jego koncepcji jest popularna do dziś rodzina 8051. Nie ma co się łudzić, że zdobędziemy 8049 z pamięcią flascheprom, ale po niskiej cenie można zdobyć 8749 z pamięcią eprom. Problemem jest zdobyćie literatury o rodzinie 8048. Celem niniejszego artykułu jest przybliżenie budowy, zasady działania, sposobu programowania procesorow 8048. Na stronie AVT można znaleźć kompilatory 8048 dla Amigi.
Procesor 8048 jest ośmiobitowuym mikrokomputerem jednoukładowym. Zegar jest stabilizowany zewnętrznym kwarcem o maksymalnej częstotliwości 6, 8 lub 11MHz. Wewnętrzna pamięć programu 1024 bajty, może być rozszerzona do 4096 bajtów zewnętrzną pamięcią programu. Wewnętrzna pamięć danych 64 bajty, rozszerzana do 256 bajtów przez zewnętrzną pamięć ram. Układ czasowo licznikowy 8-bit. 27 lini wejścia/wyjścia zorganizowanych w trzy 8-bitowe porty i trzy linie indywidualne. System przerwań jednopoziomowy.
- zestawienie procesorów rodziny MCS-48
- rozkład wyprowadzeń i ich funkcje

Architektura wewnętrzna:
- ALU
- Pamięć programu, licznik rozkazów
- Pamięć danych, stos
- Porty P1, P2, BUS
- Układ czasowo-licznikowy
- System przerwań
- Zegar systemowy
- Inicjowanie systemu
- programowanie pamięci programu typu EPROM

Specjalne tryby pracy:
Mikrokomputery rodziny MCS-48 mogą pracować w kilku różnych trybach specjalnych, określonych przez stan wejść /SS, EA, /RESET oraz poziom napięć zasilających Ucc i Udd, a przeznaczonych do prac testowych i uruchomieniowych, a także do obniżenia poboru prądu zasilania. W czasie normalnej pracy, tzn. kiedy procesor wykonuje z pełną szybkością kolejne cykle maszynowe i wszystkie pozostałe bloki działają normalnie, powinno być: /SS = 1, EA = 0, /RESET = 1 (wartości logiczne) oraz Ucc = +5V, Udd = +5V. W dalszej części niniejszego opracowania zostaną omówione specjalne tryby pracy.
- Praca krokowa
- Praca z zewnętrzną pamięcią programu
- Tryb obniżonego poboru mocy
- Praca jałowa

Rozudowa systemu:
MCS-48 może być rozbudowany przez dołączenie zewnętrznych układów pamięci programu (do łącznej pojemności programu 4K słów), pamięci danych (o maksymalnej pojemności 256 słów) oraz wejścia-wyjścia. Stosując technikę przełączania układów (ang. bank switching techniques), można powiększać - w sposób niemal dowolny - zasoby pamięci systemu. Do rozbudowania pamięci systemu można użyć dowolnych, uniwersalnych układów pamięci. Można też wykorzystać specjalizowane układy peryferyjne z rodziny MCS-80/85, przystosowane do współpracy z multipleksowaną magistralą, a mianowicie: 8355 (8755), zawierający 2K słów ROM (EPROM) i dodatkowo dwa 8-bitowe porty we-wy, oraz 8155, zawierający 256 słów RAM, dwa 8-bitowe, jeden 6-bitowy port we-wy i układ czasowy.
W celu rozbudowania we-wy można wykorzystać specjalizowane układy ekspandera (cztery 4-bitowe porty) lub dowolne inne układy we-wy, dołączone w przestrzeni adresowej zewnętrznej pamięci danych.
Należy przy tym pamiętać, że rozbudowanie systemu - a zwłaszcza dołączenie zewnętrznej pamięci programu - odbywa się kosztem zmniejszenia linii wejścia - wyjścia (odpadają porty BUS i P23-0) oraz straty części zalet jednoukładowości mikrokomputera (np. pojawi się konieczność prowadzenia połączeń typu magistralowego, na płytce drukowanej). Jeżeli zdarzy się, że zasoby wewnętrzne układu są niewystarczające, to należy też rozważyć zastosowanie dwóch mikrokomputerów (po odpowiedniej dekompozycji zadań) lub mikrokomputera innego typu.
- Dołączanie zewnętrznej pamięci programu i pamięci danych
- Wykorzystanie układu ekspandera 8243
- Wykorzystanie uniwersalnych układów I/O
- Rozbudowa systemu przerwań

Lista rozkazów:
Listę rozkazów mikrokomputerów rodziny MCS-48 zaprojektowano pod kątem realizacji prostych algorytmów sterowania, nie wymagających skomplikowanych obliczeń numerycznych. Lista zawiera 96 rozkazów, wyłącznie jedno- (ponad 80%) lub dwubajtowych, wykonywanych w ciągu jednego (ponad 50%) lub dwóch cykli maszynowych. Można wyróżnić następujące rozkazy:
- przesłań, umożliwiające przesyłanie danych między akumulatorem a innymi rejestrami (T, PSW) oraz akumulatorem a pamięciami: wewnętrzną oraz zewnętrzną danych i programu;
- arytmetyczno-logiczne, umożliwiające wykonywanie podstawowych operacji arytmetycznych (dodawania, przesuwania) i logicznych (OR, AND, NOT); umożliwiają one prowadzenie prostych obliczeń (bezpośrednio tylko dodawanie) na liczbach dwójkowych oraz dziesiętnych (w zapisie BCD);
- skoków warunkowych, umożliwiające sprawdzanie stanu akumulatora, poszczególnych bitów akumulatora, znaczników oraz linii wejściowych.
- wejścia-wyjścia, umożliwiające odczytywanie, zapisywanie oraz wykonywanie operacji logicznych (AND, OR) na zawartości portów mikrokomputera i ekspandera 8243;
- do obsługi układu czasowo-licznikowego, umożliwiające kierowanie pracą układu, rozpoczynanie i zatrzymanie zliczania oraz odczytywanie i zapisywanie danych do licznika;
- sterujące, które służą do przełączania tomów i zbiorów rejestrów oraz do sterowania pracą systemu przerwań.
- Tryby adresowania
- lista rozkazów z opisem

Mikrokomputery 8020, 8021, 8022:
- procesory 8020/8021 różnice w stosunku do 8048
- procesor 8022 różnice w stosunku do 8048

---

Materiały oprocowano na podstawie "Katalog Elektronika - Mikrokontrolery jednoukładowe rodziny MCS-48" Andrzeja Rydzewskiego, WNT Warszawa 1992, 1995.

Konwersja tekstów i korekta: Aleksandra Skrzyńska
Grafika i skład:             Sławomir Skrzyński

---

Kliknij aby ściągnąć pakiet kompilatorów dla Amigi lub dla PC
Zapraszam na stronę r-mik skąd można ściągnąć darmową dokumentację programatorów/symulatorów eprom, 8051, AVR, PIC, GAL oraz oprogramowania dla kitów AVT w wersji dla Amigi.