27/04/2010 1 Cours 1 Microcontrôleur Plan du cours Pourquoi le

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Cours 1 Microcontrôleur
Jalil Boukhobza
LC 206
[email protected]
02 98 01 69 73
Plan du cours
1. Introduction
2. Signaux d’E/S et ports
3. L’unité centrale
4. Les modes d’adressage
5. Les instructions
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Pourquoi le 68HC11 ?
Contient un microprocesseur de la même famille que celui
précédemment vu.
Peu cher
Très utilisé:
Lecteurs de code barres
Différents programmateurs
Robots
Thermostats d’ambiance
Contrôle d’affichage dans les voitures
…
2 modes de fonctionnement et 2 modes de Test
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Source: http://www.arlabs.com/hc11chp.jpg

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Qu’est ce qu’un µcontrôleur
Un µcontrôleur intègre dans un même circuit:
Une unité centrale ou micro processeur (CPU)
De la mémoire (RAM, ROM, EPROM, EEPROM,...)
Des interfaces d'entrées/sorties
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CPU mémoire
Périph
d’E/S
Entrée/sorties
µcontrôleur
Définition globale
Le 68HC11 est un µcontrôleur développé par Motorola
(devenu freescale) construit avec une unité centrale 8 bits.
Il contient:
un espace adressable (bus d'adresses de 16 bits).
Un convertisseur analogique/numérique 8 bits multiplexé sur 8 canaux.
Une interface de communication série asynchrone (RS232)
Une interface de communication série synchrone
Un timer 16 bits avec 3 entrées de capture et 4 sorties de comparaison
plus 1 E/S programmable
Plusieurs sources d'interruptions (internes et externes)
Plusieurs broches d'E/S polyvalentes réparties sur 5 ports.()
(DMA)
(Coprocesseur mathématique)
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Structure globale
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Source: « Microcontrôleur 68HC11 » C. Tavernier, Dunod 97

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68HC11 en bref
Mémoire subdivisée au max en 3 blocs:
RAM: mémoire vive d’au moins 256 octets et
toujours présente.
ROM: peut être présente ou absente mémoire
destinée aux programmes
ROM: programmable par masque lors de la fabrication
EPROM: programmable électriquement
OTPROM: non effaçable (One Time PROM)
EEPROM: effaçable plusieurs fois
EEPROM: destinée aux données
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68HC11 en bref -2-
Unité centrale entourée d’un certain
nombre de ports parallèles:
Port A, B, C, D, E: bidirectionnels ou uni
directionnels
Certains ports sont partagés avec des ressources
internes et donc ne sont pas toujours accessibles: ex.
port E commun avec le convertisseur
Analogique/Digital
Entrées séries dispo:
SPI: Serial Peripheral Interface (synchrone)
SCI: Serial Communication Interface (asynchrone)
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68HC11 en bref -3-
Ensemble de Timers disponible:
Plusieurs timers évolués
Accumulateur d’impulsions
Une horloge temps réel
Un chien de garde (COP Computer Operating Properly):
destiné à surveiller le fonctionnement du µcontrôleur
Convertisseur analogique digital à 8 entrées
2 modes de fonctionnement:
Mode « single chip »: fonctionne seul
Mode « expanded »: connecté à des circuits externes,
dans ce cas le port B et C se transforment en lignes
d’adresses et de données. 9

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Famille du 68HC11
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Source: « Microcontrôleur 68HC11 » C. Tavernier, Dunod 97
Famille du 68HC11 -2-
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RAM
ROM
EPROM
EEPROM
TIMER
A/D
D/A
SCI,SPI
PWM
DMA
COPRO
PLL
PORTS
BROCHES
Famille A
256
0 à 8k
0
0 à 512
X
8 voies
1+1
A=>E
48,52
Famille D
192 à 256
0 à 4K
0
0
X
0 ou 4 voies
1+1
2
A=>H ou A=>D
64, 68 ou 40, 44
Famille M
1280
32K
0
640
8voies
1+2
4
X
X
A=>H ?
80 ?
….
Signaux d’E/S
Le 68HC11 est inclus dans un boitier a plusieurs broches. En plus des
E/S des ports, il possède plusieurs broches selon les versions:
VSS et VDD: alimentation VDD=5V, VSS=0.
XTAL et EXTAL: connexion d'un quartz ou d'une horloge externe.
E : sortie d'horloge.
IRQ et XIRQ: entrées d'interruptions externes.
VRH et VRL: tension de référence pour la conversion A/N.
VRH<VDD.
MODA et MODB: mode de fonctionnement.
RESET signal d'initialisation.
STRA et STRB: en mode normal (monopuce), signaux de
communication avec une interface parallèle.
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Structure globale
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Source: « Microcontrôleur 68HC11 » C. Tavernier, Dunod 97
Port d’E/S
PA0-PA7: entrées: PA0-PA1-PA2 et
sorties PA3-PA4-PA5-PA6, et
entrée/sortie PA7. Lignes partagées
avec celles du Timer.
PB0-PB7: sorties parallèles en mode
«mono puce » et @ de poids forts en
mode étendu
PC0-PC7: E/S parallèles à usage
général en mode « mono puce » et
bits de poids faibles + données en
mode étendu. STRA indique si @ ou
données et STRB indique si lec/Ecr
PD0-PD5: E/S parallèle du port D,
communes avec les ports série (SPI
et SCI)
PE0-PE7: Entrées du port E partagée
avec les entrées du convertisseur
analogique/digital 14
Structure globale
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Source: « Microcontrôleur 68HC11 » C. Tavernier, Dunod 97