Таймеры общего назначения

Подсистема тайминга и поддержка режима реального времени

Узел управления прерываниями

Прямой доступ к памяти

Узел выбора кристаллов

Он представляет собой несколько программируемых дешифраторов, каждый из которых может быть настроен на определенный диапазон адресов и для которого могут быть (программно) заданы такие дополнительные свойства, как длительность канального цикла. Это позволяет подключать дополнительные внешние адресуемые устройства с малыми дополнительными аппаратными затратами (или вовсе без них).

Контроллер прямого доступа к памяти ПДП обеспечивает аппаратное управление каналом и высокоскоростной обмен между памятью и внешним устройством, минуя процессор. Контроллер ПДП может входить в состав накристальных устройств управления памятью, либо его приходится подключать извне, как дополнительную микросхему. Далеко не все микроконтроллеры дают возможность использования ПДП.

Он предназначен для обеспечения реакции процессора на
- события, (асинхронно) происходящие на объекте по внешним электрическим сигналам запроса, поступающим в контроллер извне;
- на события, происходящие в (накристальных) устройствах самого контроллера (например, переполнение таймера)

Характерные свойства систем прерываний в контроллерах для встроенных применений: малое время реакции на внешние события, а также достаточно развитые возможности по управлению разрешениями и приоритетами запросов.

К сожалению в русской терминологии отсутствует короткий термин, предназначенный для совокупного обозначения действий, связанных с режимом реального времени. Будем при дальнейшем изложении использовать англоязычный термин timing ([???]) и подобные действия называть “таймингом”. В микроконтроллерах может кроме обычного таймера иметься набор устройств, которые позволяют выполнять аппаратно многие действия тайминга, позволяя разгрузить от них процессор и увеличить точность тайминговых операций. Далее охарактеризованы наиболее часто включаемые в состав контроллеров разновидности тайминговых устройств.

Используются для отсчета интервалов реального времени и привязки к нему отдельных программных событий. Разрядность и входная тактовая частота таймера определяет его основные внешние характеристики: разрешающую способность (минимальный квант времени) и диапазон счета.

Сторожевой таймер (watchdogtimer)

Специальный таймер, предназначенный для борьбы с "зависаниями" системы. Общепринятый способ его функционирования состоит в том: что по истечении заданного интервала времени он вызывает общий сброс и рестарт управляющей программы. Правильно работающая программа должна периодически (через время, не превышающее заданного интервала) заново инициализировать сторожевой таймер.

Регистрация и генерация "событий"

Для регистрации событий используют устройства, называемые процессорами событий. Под событием обычно понимается определенное поведение внешнего электрического сигнала, поступающего в контроллер от объекта (в простейшем случае это фронт либо импульс определенной полярности). Регистратор события обычно содержит регистр, в котором при возникновении события аппаратно фиксируется в каком-либо виде время, например текущее значение таймера. Ошибка при такой аппаратной фиксации обычно не превышает кванта времени используемого таймера.

Под генерацией события имеется в виду формирование на внешнем выводе контроллера фрагмента заданного вида (в простейшем случае это фронт либо импульс определенной полярности) которое происходит при выполнении какого-либо условия (чаще всего - по истечении заданного отрезка времени).