PIC18 – System Arbitration

By catcatcat On 05/04/2018 · Add Comment

Системный арбитр.

Разрешает доступ к памяти между выборами уровнями системы (т.е. Main, Interrupt Service Routine) и выбором периферийных устройств (т.е. DMA и Scanner) на основе назначенных пользователем приоритетов. Каждый из уровней системы и периферийных устройств имеет свои собственные регистры выбора приоритетов. Приоритет доступа к памяти разрешен с использованием номера, записанного в соответствующие регистры приоритета, 0 – наивысший приоритет, а 4 – самый низкий приоритет. Приоритеты по умолчанию перечислены в таблице 3-1.
Если пользователь хочет изменить приоритеты, убедитесь, что каждый регистр приоритета написан с уникальным значением от 0 до 4.

Приоритеты по умолчанию
Выбор		Значение приоритета по умолчанию после сброса	Регистр	Примечание
Системный уровень	ISR	0	SRPR	Система прерываний
Системный уровень	MAIN	1	MAINPR	Процессор
Периферийные модули	DMA1	2	DMA1PR	Модуль DMA 1
	DMA2	3	DMA2PR	Модуль DMA 2
	SCANNER	4	SCANPR	Сканер памяти программы

PIC18(L)F24/25K42 SYSTEM ARBITER BLOCK DIAGRAM

Управления приоритетами.

Настройка приоритетов доступна, только когда бит PRLOCKED регистра PRLOCK не установлен. По умолчанию, после сброса изменения приоритет разрешено. Во время работы желательно запретить изменения приоритетов.

Для блокировки необходимо выполнить следующую последовательность:

    // заблокировать изменение приоритета
    asm("BCF INTCON0,7"); // запретить прерывания

    // последовательность разрешения доступа
    asm ("BANKSEL PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0x55");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0xAA");
    asm ("MOVWF PRLOCK");

    asm ("BSF PRLOCK, 0"); // установить бит PRLOCKED
	
    asm("BSF INTCON0,7"); // разрешить прерывания

// заблокировать изменение приоритета

asm("BCF INTCON0,7"); // запретить прерывания

// последовательность разрешения доступа

asm ("BANKSEL PRLOCK");

asm ("MOVLW 0x55");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("MOVLW 0xAA");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("BSF PRLOCK, 0"); // установить бит PRLOCKED

asm("BSF INTCON0,7"); // разрешить прерывания

Последовательность разблокировки имеет следующий вид:

    // заблокировать изменение приоритета
    asm("BCF INTCON0,7");   // запретить прерывания

    // последовательность разрешения доступа	
    asm ("BANKSEL PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0x55");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0xAA");
    asm ("MOVWF PRLOCK");

    asm ("BCF PRLOCK, 0"); // сбросить бит PRLOCKED
	
    asm("BSF INTCON0,7"); // разрешить прерывания

// заблокировать изменение приоритета

asm("BCF INTCON0,7"); // запретить прерывания

// последовательность разрешения доступа

asm ("BANKSEL PRLOCK");

asm ("MOVLW 0x55");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("MOVLW 0xAA");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("BCF PRLOCK, 0"); // сбросить бит PRLOCKED

asm("BSF INTCON0,7"); // разрешить прерывания

Схема доступа к памяти

Пользователь может назначать приоритеты как системному уровню, так и периферийным устройствам, на основе которых системный арбитр предоставляет доступ к памяти. Рассмотрим следующие приоритетные сценарии между ISR, MAIN и периферийными устройствами.

Примечание. Всегда требуется, чтобы приоритет ISR был выше, чем главный приоритет.

ISR PRIORITY > MAIN PRIORITY > PERIPHERAL PRIORITY

Вариант когда приоритет периферии (DMAx, Scanner) ниже чем ISR и MAIN Priority, а периферийное устройство требует:

Доступ к программной флэш-памяти – периферийное устройство ожидает цикл инструкций, в котором процессор не нуждается в доступе к PFM (например, команда перехода) и использует этот цикл программы для выполнения собственного доступа к Flash Memory, если только не выполняется операция чтения/записи PFM.
Доступ к SFR/GPR – периферийное устройство ожидает цикл команд, в котором процессор не нуждается в доступе к SFR/GPR (например, MOVLW, CALL, NOP) и использует этот цикл для выполнения собственного доступа к SFR/GPR.
Доступ к EEPROM данных – периферийное устройство получает доступ к EEPROM данных, если не выполняется операция чтения/записи данных в EEPROM.

Это приводит к минимальной пропускной способности периферийного устройства для доступа к памяти и выполняется этот доступ без какого-либо влияния на время выполнения основной программы.

PERIPHERAL PRIORITY > ISR PRIORITY > MAIN PRIORITY

Когда приоритет периферии (DMAx, Scanner) выше, чем ISR и MAIN Priority, работа процессора останавливается, когда периферийное устройство запрашивает память.

Процессор удерживается в остановленном состоянии до тех пор, пока периферийное устройство выполняет свою работу. Поскольку периферийное устройство запрашивает доступ к шине, периферийное устройство не может быть отключено, пока оно не завершит свою работу.

Это приводит к наивысшей пропускной способности периферийного устройства для доступа к памяти, но требует остановки другого процесса, во время возникновения события запускающего работу периферийного устройства (DMAx, Scanner).

ISR PRIORITY > PERIPHERAL PRIORITY > MAIN PRIORITY

В этом случае процедуры прерывания работы периферийных устройств (DMAx, Scanner) остановят процессор. Прерывания прерывает работу периферийного устройства (DMAx, Scanner) .

Это приводит к наименьшей задержке прерывания и максимальной пропускной способности периферии для доступа к памяти.

PERIPHERAL 1 PRIORITY > ISR PRIORITY > MAIN PRIORITY > PERIPHERAL 2 PRIORITY

В этом случае Peripheral 1 остановит работу процессора. Однако Peripheral 2 может получить доступ к памяти в циклах, не используемых Peripheral 1.

Управление системным арбитром контролируется с помощью следующих регистров:
Имя	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0	Описание
ISRPR	–	–	–	–	–	ISRPR2	ISRPR1	ISRPR0	Приоритет системы прерываний
MAINPR	–	–	–	–	–	MAINPR2	MAINPR1	MAINPR0	Приоритет основной программы
DMA1PR	–	–	–	–	–	DMA1PR2	DMA1PR1	DMA1PR0	Приоритет модуля DM1
DMA2PR	–	–	–	–	–	DMA2PR2	DMA2PR1	DMA2PR0	Приоритет модуля DMA2
SCANPR	–	–	–	–	–	SCANPR2	SCANPR1	SCANPR0	Приоритет для сканера
PRLOCK	–	–	–	–	–	–	–	PRLOCKED	Регистр блокировки настройки приоритетов

Функция для настройки арбитража может быть выполнена следующим образом:

// настройка приоритета
void PRIORITY (uint8_t isrprre, uint8_t mainprre, uint8_t dma1prre, uint8_t dma2prre, uint8_t scanprre)
{
    // разблокировать настройку приоритетов
	asm ("BCF INTCON0,7");
	asm ("BANKSEL PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0x55");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0xAA");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("BSF PRLOCK, 0");
	asm ("BCF INTCON0,7");
    // система
    // приоритет прерываний (приоритета приоритета обслуживания прерывания)
    ISRPR = isrprre;
    // приоритет выполнения программы (выбор приоритета основного режима)
    MAINPR = mainprre;
    // переферия
    // приоритет модуля DMA1
    DMA1PR = dma1prre;
    // приоритет модуля DMA2
    DMA2PR = dma2prre;
    // приоритет сканера памяти 
    SCANPR = scanprre;
    	// заблокировать изменение приоритета
	asm ("BCF INTCON0,7");
	asm ("BANKSEL PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0x55");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("MOVLW 0xAA");
    asm ("MOVWF PRLOCK");
    asm ("BSF PRLOCK, 0"); 
	asm ("BSF INTCON0,7");
}

// настройка приоритета

void PRIORITY (uint8_t isrprre, uint8_t mainprre, uint8_t dma1prre, uint8_t dma2prre, uint8_t scanprre)

{

// разблокировать настройку приоритетов

asm ("BCF INTCON0,7");

asm ("BANKSEL PRLOCK");

asm ("MOVLW 0x55");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("MOVLW 0xAA");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("BSF PRLOCK, 0");

asm ("BCF INTCON0,7");

// система

// приоритет прерываний (приоритета приоритета обслуживания прерывания)

ISRPR = isrprre;

// приоритет выполнения программы (выбор приоритета основного режима)

MAINPR = mainprre;

// переферия

// приоритет модуля DMA1

DMA1PR = dma1prre;

// приоритет модуля DMA2

DMA2PR = dma2prre;

// приоритет сканера памяти

SCANPR = scanprre;

// заблокировать изменение приоритета

asm ("BCF INTCON0,7");

asm ("BANKSEL PRLOCK");

asm ("MOVLW 0x55");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("MOVLW 0xAA");

asm ("MOVWF PRLOCK");

asm ("BSF PRLOCK, 0");

asm ("BSF INTCON0,7");

}

Это может быть интересно

ESP8266 процедура получение данных даты и времени от серверов точного времени.18/04/2018
Эта функция доступна уже в версии 1.6.1. Для многих приложений, необходимо часы реального времени, если в вашем проекте есть модуль WiFI ESP8266, то легко можно сделать следующим образом. Процедура описывает …
Дифференциальный терморегулятор24/06/2013
Дифференциальный терморегулятор ch-3020 Назначение. Ch-c3020 представляет собой дифференциальный терморегулятор. Основное назначение солнечные системы горячего водоснабжения, а также вентиляционные системы управление притоком свежего воздуха. Контроллер позволяет работать пяти режимах. 1 – …
УКВ – радиоприем, часть 101/06/2013
Музыкальная тема к статье, слушаем: Первый мой радиоприемник, выглядел так. Использовал исключительно в школе на уроках, держась за одно ухо и преданно смотря на училку и сладко улыбаясь. Проблема была …
PIC18 – модуль DMA05/06/2019
Введение Модуль прямого доступа к памяти (DMA) предназначен для обслуживания передачи данных непосредственно между различными областями памяти без вмешательства процессора. Исключив при этом необходимость в интенсивной обработки прерываний процессором, …
MPLAB® Code Configurator05/01/2017
MPLAB ® Code конфигуратор (MCC) является свободно распространяемым плагином, это графическая среда программирования, которая генерирует бесшовный, легкий для понимания кода на Cи, чтобы вставить его в свой проект. Метки:MPLAB® Code …
Емкостной сенсор18/01/2014
Изучаем изготовление емкостных сенсоров на PIC-микроконтроллере. Конструкция емкостных сенсоров имеет вид: Емкостные сенсоры строятся по схеме высокочастотного генератора, сам принцип основан на измерение частоты этого генератора. Частота зависит от емкости …
AD9833 – Programmable Waveform Generator20/02/2019
Простой генератор звуковых частот на AD9833. Для тестирования БПФ в светомузыке мне нужен был генератор звуковых частот. Я использовал советский Г3-112, но он себя давно изжил. Все думал купить чёто такое …
WiFi ESP8266 – AT команды связанные с функцией TCP/IP (v.1.6.1)15/04/2018
AT команды связанные с функцией TCP/IP В этом разделе описаны команды которые позволяют устанавливать соединения между серверами и клиентами в сети. Приведено описание команд и примеры их выполнения. Функции TCP/IP …
Датчик контроля протечки воды ch-c002006/04/2013
Как здорово летом под теплым дождем с тобою вдвоем оказаться. Как классно по лужам бежать босиком, с тобою играть и смеяться! Но совсем грустно оказаться под таким дождем, который течет с потолка… И …
Цифровой спидометр для автомобиля28/03/2013
Универсальность печатной платы ch-c0030pcb позволяет создавать на её основе разнообразные устройства. Одним из таких устройств является электронный спидометр для автомобиля, в котором можно задать два компаратора скорости, например, для города и …