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基于verilog8051微控制器中断系统的设计 基于verilog8051微控制器中断系统的设计

格式:word 上传:2022-06-25 17:08:17

《基于verilog8051微控制器中断系统的设计》修改意见稿

1、“.....特殊功能寄存器数值的变化与个中断源的中断请求中断响应关联,通过其数值变化实现和的功能,即可满足中断控制设计。相关的重点实现代码如下华中科技大学硕士学位论文中断响应设计在介绍单片微型计算机的文献中,中断延迟通常是指在最坏情况下响应中断的最长时间,是评价微控制器功能的关键指标之,直接影响微控制器的实时处理能力,最大限度的减少中断延迟也就是中断响应时间成了提高微控制器处理能力的目标。下面将根据微控制器中中断响应时间的组成来分析如何减少中断延迟的时间。微控制器中,中断发生后,中断源需要个机器周期的时间才能改变对应寄存器的位置的赋值,也就是发出中断请求,而中断系统还需要再下个机器周期检测功能寄存器上数值的变化,也就是读取到中断源发出的中断请求。而当中断请求被允许响应时,中断系统又要再用两个机器周期的时间来响应中断请求,这是中断延迟最少的时间,如果再碰上些因素......”

2、“.....系统就需要再下个操作才能响应同时还要加上中断结束所要的个机器周期的时间,也就导致中断响应所花费的时间较多,影响了系统的及时响应。从上述描述可知,中断响应时间的主要因素是中断上下文切换时间和关中断时间,其中最主要的也就是关中断时间。微控制器中,中断响应的基础是已经在运行其他任务程序的基础上,要求反应迅速会对堆栈产生效应。特别是中断响应是相当于在原来运行的任务程序中建立段独立的指令,因此会影响中断延迟。现在再来看影响中断响应最主要的因素是关中断时间。微控制器中存在信号量协调来解决有限资源被所有执行的程序使用的矛盾问题,中断控制系统中也存在相似的矛盾,也就是中断操作和系统的任务同时访问系统资源时的问题。中断控制系统通过关中断来解决这问题,但同时也产生了中断响应时间被延长的问题,不过在实时操作要求不严的应用中,这不是很大的问题......”

3、“.....对系统时间精准要求越来越高,这已经成为局限微控制器华中科技大学硕士学位论文功能的个瓶颈。因此为更大限度的挖掘微控制器的功能,同时保证不影响原系统中中断操作和系统的任务同时访问系统资源的矛盾解决,本课题采用了新的设计方法,如图所示图中断响应改进前后设计对比在上图中的上半部分是改进前的中断处理,下半部分是根据新的设计方法改进后的中断处理,根据改进后的中断处理流程,如果是在调用之外发生中断,那就按照般流程进行处理。如果是在调用之内发生中断,就把初始中断完成的调用延迟到任务级的调用中,就可以解决同时对系统资源进行操作的矛盾,并且减缓了中断响应时间。该方法采用的是延缓执行结果上交的时间,指令在中断处理过程已经完成,执行结果上交的时间变更为系统调用的返回阶段。中断嵌套设计由于微控制器自身系统的限制,中断控制系统只能满足个中断源的级优先嵌套控制......”

4、“.....使用者难以直接操作。现在微控制器应用所面对的情况越来越复杂,仅仅级优先嵌套难以解决工程应用,限制了微控制器的应用领域。为拓展微控制器的功能,在级优先级的前提下,实现在同级别中断请求发生华中科技大学硕士学位论文时,避免出现中断请求屏蔽而能按先后次序实现多层嵌套,本文中的中断控制系统使用了下面的设计思路。在微控制器中断控制系统中,微控制器在恢复现场以便返回原中断点的时候,会强制性将优先状态寄存器所有位置零,这样系统才不会屏蔽掉与目前中断优先级别样的中断请求。本文编制中断服务程序正是根据微控制器中断系统的该性能设定来进行设计,从而满足了相同优先级的嵌套控制。在中断控制中,相同优先级别的中断请求没有被系统屏蔽掉的情况下,这时系统就将中断返回命令的后续命令储存到寄存器当中,同时之前的中断响应会继续被操作......”

5、“.....从而实现了相同优先级别的中断控制,在当前的中断程序执行完之后会再从寄存器读取相同优先级别的中断控制以便进行响应,执行完毕后再通过现场恢复返回原中断点,从而满足了设计要求。相关的重点实现代码如下华中科技大学硕士学位论文通过该中断嵌套程序能够弥补了微控制器中断控制系统功能的个缺陷,实现相同优先级别的中断控制,从而拓展了微控制器的实际应用。小结本章详细介绍本课题的设计思想和中断控制系统整体设计框架,阐述了主要组成模块中断控制模块的实现方法以及中断响应中断嵌套的设计,中断响应中通过优化中断控制减少了中断延迟的时间,提高了系统实时处理能力,而中断嵌套则深化拓展了中断优先级别控制,实现了同优先级别的中断控制。华中科技大学硕士学位论文数字部分实现及功能仿真定时器中断控制定时器中断是指微控制器内部的个定时器计数器溢出时产生的中断,和分别为的溢出标志......”

6、“.....可以看出定时器中断控制主要涉及到和这三个寄存器。该部分控制实现代码如下定时器和的溢出中断反馈分别通过的第位和第位的变化来表现,都是同时通过其数值改变中断子程序地址寄存器和优先级实现中断控制,相关的重点实现代码如下华中科技大学硕士学位论文定时器中断控制主要就是根据定时器中断涉及到的中断优先级别寄存器中断允许控制寄存器对应的位进行控制以满足系统设计需要。外部中断控制外部中断是指从外部输入的两个外部中断,其中断请求标志位以及触发方式控制位分别存放在的低位,因此外部中断控制主要涉及到低位记忆的设计。和可直接定义,平时其请求标志位随着外部输入的变化而变化,当执行写操作时,则通过计数器保持被写入数值定时间周期。相关的重点实现代码如下华中科技大学硕士学位论文串行口中断控制串行口中断控制由接收中断和串行口控制,其中断优先级由中断优先级寄存器的第位控制......”

7、“.....王爱英计算机组成与结构北京清华大学出版社,唐朔飞计算机组成原理北京高等教育出版社,徐爱钧单片机教程电子工业出版社,,,,,,,孙德文微型计算机技术北京高等教育出版社,龚炳铮发展嵌入式计算机及其产业的思考电子技术应用,龚雪皓,郑学仁,刘百勇专用集成电路设计中的芯核设计复用技术微电子学俞颖,周磊,闵昊采用异步电路的低功耗微控制器的设计与实现半导体学报,吴继华,王诚设计与验证北京人民邮电出版社,方俊锋嵌入式位内核的设计研究硕士学位论文西安电子科技大学,何立民系列单片机应用系统设计北京北京航空航天大学出版社,孙育才系列单片微型计算机及其应用南京东南大学出版社,华中科技大学硕士学位论文徐惠民,安德宁单片微型计算机北京北京邮电学院出版社,席华伟基于语言的控制器的设计与仿真硕士学位论文西安西安电子科技大学图书馆,,,,......”

8、“.....徐静平,李晓宇,肖哲靖基于的微控制器中断系统的设计与验证计算机与数字工程接收待发表基于的微控制器中断系统的设计作者学位授予单位郑伟华中科技大学引用本文格式郑伟基于的微控制器中断系统的设计学位论文硕士第位控制,或数值为时表示对应位为许可时将实现串行口中断控制,或的数值为则表示对应的串行口中断不会被响应。该控制模块部分代码如下功能仿真功能仿真主要执行两个步骤是检查设计的代码语法是否正确,二是通过输出波形检查所写的代码是否符合设计要求。本课题根据微控制器中断控制系统的整体设计思想完成主要构造模块的设计,就要对整个功能设计进行整体仿真以确保本课题设计方案满足设计需要。本课题仿真采用的是出自公司华中科技大学硕士学位论文的作为仿真工具,是操作系统下仿真功能强大且实用的工具。就验证的功能而言,验证可以分为功能验证和时序验证......”

9、“.....针对不同的仿真测试需要建立不同的,避免出现混乱。在保存本课题所涉及到的代码文件需要注意,文件夹及文件名需使用英文以避免路径和文件读取出现。然后导入仿真所涉及到的几个文件,分别为设计代码文件测试代码文件以及变量代码。图代码文件加入仿真项目这样就建立了仿真的项目并导入了相关文件。测试代码也就是可以根据实际测试需求进行修改,以测试微控制器中断控制系统在不同情况下对中断响应的控制是否满足原始设计。接下来就需要对这三个文件进行软件编译,以确保各个文件没有,相互的调用命令也符合系统要求才能进入仿真,如果编译需要根据系统提示的进行修改直到编译通过为止。图代码文件编译在仿真程序通过编译后打开仿真界面,开始对系统进行仿真。华中科技大学硕士学位论文仿真界面打开之后再选择对所有端口进行加仿真信号处理,也就是根据所设置的信号激发,然后即可知道最终仿真结果......”

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