Микроконтроллер (МК) ST92R195B выпускается компанией STMicroelectronics для использования в современных цифровых телевизорах. МК питается напряжением 5 ± 0,5 В и имеет малое энергопотребление.
Ядро МК ST9+CORE (см. рис. 1) содержит центральный процессор CPU, регистровый набор Register File, контроллер прерываний Interrupt Management и драйвер запоминающего устройства MMU.
Рис. 1. Структурная схема микроконтроллера ST92R195B
Таблица 1. Альтернативные функции выводов портов ввода/вывода МК ST92R195B
Название порта | Номер вывода | Альтернативная функция | ||
Обозначение | I (вход)или О (выход) | Название | ||
P0.0 | 30 | - | I/O | - |
P0.1 | 29 | - | I/O | - |
P0.2 | 28 | AN4 | I | Вход 4 АЦП |
P2.0 | 25 | INT7 | I | Вход 7 внешнего прерывания |
P2.1 | 36 | AIN1 | I | Вход 1 АЦП |
INT5 | I | Вход 5 внешнего прерывания | ||
P2.2 | 37 | INT0 | I | Вход 0 внешнего прерывания |
AIN2 | I | Вход 2 АЦП | ||
P2.3 | 26 | INT6 | I | Вход 6 внешнего прерывания |
VSО1 | O | Выход 1 синтезатора напряжения | ||
P2.4 | 27 | NMI | I | Немаскируемый вход прерывания |
P2.5 | 38 | AIN3 | I | Вход 3 АЦП |
INT4 | I | Вход 4 внешнего прерывания | ||
VS02 | O | Выход 2 синтезатора напряжения | ||
P3.4 | 22 | - | I/O | - |
P3.5 | 21 | - | I/O | - |
P3.6 | 20 | ASN | O | Выход адресного стробирующего сигнала (на внешнюю память) |
P3.7 | 19 | O | O | Выход внутреннего сигнала начального сброса |
CSО | O | Выход синхросигнала | ||
P4.0 | 43 | PWM0 | O | Выход 0 ШИМ (PWM) |
P4.1 | 42 | PWM1 | O | Выход 1 ШИМ |
P4.2 | 41 | PWM2 | O | Выход 2 ШИМ |
P4.3 | 40 | PWM3 | O | Выход 3 ШИМ |
P4.3 | 40 | TSLU | O | Цифровой выход передачи сигнала прозрачности |
- | O | Выход сигнала полутонов | ||
P4.4 | 39 | PWM4 | O | Выход 4 ШИМ |
P4.5 | 33 | PWM5 | O | Выход 5 ШИМ |
P4.6 | 32 | PWM6 | O | Выход 6 ШИМ |
P4.7 | 31 | EXTRG | I | Вход сигнала от внешнего АЦП |
PWM7 | O | Выход 7 ШИМ | ||
STOUT | O | Выход таймера | ||
INT3 | I | Вход 3 внешнего прерывания | ||
P5.0 | 24 | INT2 | I | Вход 2 внешнего прерывания |
SCK | O | Тактовый выход последовательной шины SPI | ||
P5.1 | 23 | SD0 | O | Выход данных последовательной шины SPI |
SDI | I | Вход данных последовательной шины SPI | ||
INT1 | I | Вход 1 внешнего прерывания | ||
Регистры общего назначения могут быть использованы как накопители, индексные регистры или адресные указатели. МК может выполнять 16-битовые операции.
Для оптимизации работы МК могут быть выбраны следующие режимы потребляемой мощности:
- форсированный режим. Он предусматривает полное использование быстрых процессов CPU при максимальной тактовой частоте, допускаемой фазовой петлей PLL управляющего тактового генератора RCCU;
- режим ожидания во время прерывания. Он предусматривает задержку выполнения основной программы на время обработки прерывания;
- режим остановки CPU и периферийных контроллеров(в том числе тактового генератора). Для выхода из этого режима на соответствующий вход МК нужно подать сигнал начального сброса. Линии цифровых входов/выходов (I/O) группируются в пять портов PORT0-PORT5. Эти линии могут быть распределены для обеспечения временных и статусных сигналов, сигналов таймера, внешних прерываний и последовательных или параллельных сигналов I/0.
МК содержит весь необходимый набор периферийных устройств для управления телевизором:
- синтезатор напряжения настройки VOLTAGE SYNTHESIS;
- ограничитель-формирователь данных DATA/SLICER сигналов VPS (распознавание видеопрограмм) и WSS (распознавание радиостанций);
- ограничитель DATA SLICER&ACQUISITION UNIT;
- внешнее оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) RAM дисплея телетекста.
Пользовательский интерфейс включает в себя узел экранного дисплея ON SCREEN DISPLAY (OSD), который обеспечивает до 26 телевизионных строк из 80, хранящихся в ОЗУ. Типовое разрешение при этом составляет 10x10 точек, кроме того, возможно отображение 4-х типовых размеров.
Внутреннее ОЗУ телетекста и дисплея TDS RAM может быть при сохранения страниц телетекста и параметров дисплея.
Синтезатор напряжения настройки телевизора использует широтно-импульсную модуляцию ШИМ (PWM) или модуляцию скорости передачи битов BRM.
Управление узлами телевизора, в том числе, обеспечивается восемью 8-битовыми выходами PWM,
имеющими максимальную частоту 23 437 Гц при 8-битовом разрешении. Могут быть запрограммированы и более низкие разрешения с более высокими частотами.
Последовательный интерфейс SPI используется для управления (или обмена данными) различными узлами ТВ.
МК имеет один 16-разрядный таймер STANDARD TIMER с делителем частоты.
Рис. 2. Расположение выводов в корпусе PQFP80
На рис. 2 показано расположение выводов микроконтроллера в корпусе PQFP80. Их назначение следующее:
ADDR [15:0] (выв. 3, 5-7, 13, 14, 71-80) - линии адреса (на внешнее ОЗУ);
CVBS 1 (выв. 61) - вход 1 видеосигнала;
CVBS 2 (выв. 62) - вход 2 видеосигнала;
CVBS 0 (выв. 58) - тестовый вывод;
DAT [7:0] (выв. 63-70) - линии данных (на внешнее ОЗУ);
DSN (выв. 4) - линия синхронизации (на внешнее ОЗУ);
FB (выв. 44) - выход импульсов быстрого гашения;
GND (выв. 35) - общий цифровых цепей;
GNDA (выв. 62) - общий аналоговых цепей;
GNDM (выв. 9) - общий цепей управления интерфейса для внешнего ОЗУ;
HSYNC/CSYNC (выв. 49) - вход строчных синхроимпульсов;
JTRST0 (выв. 56) - тестовый вывод;
MCFM (выв. 55) - вход аналогового сигнала умножителя частоты;
MMU [5:0] (выв. 1, 2, 15-18) - интерфейс внешнего ОЗУ;
OSCIN (выв. 11) - вход тактового генератора;
OSCOUT (выв. 12) - выход тактового генератора;
PXFM (выв. 53) - аналоговый вход умножителя частоты узла OSD;
(выв. 54) - вход сброса тактового генератора;
R (выв. 47) - аналоговый выход "красного" цвета;
G (выв. 46) - аналоговый выход "зеленого" цвета;
B (выв. 45) - аналоговый выход "синего" цвета;
RWN (выв. 8) - сигнал строби-рования при выполнении операций чтения/записи (на внешнее ОЗУ);
TEST 0 (выв. 59) - тестовый вывод;
TXCF (выв. 57) - аналоговый вход ограничителя и формирователя сигналов телетекста;
VDD (выв. 34) - напряжение питания цифровых цепей 5 В;
VDDA (выв. 52) - напряжение питания аналоговых цепей 5 В;
VDDM (выв. 10) - напряжение питания элементов интерфейса с внешним ОЗУ;
VSYNC (выв. 48) - вход кадровых синхроимпульсов;
WSCF (выв. 51) - аналоговый вход ограничителя-формирователя данных VPS/WSS;
WSCR (выв. 50) - аналоговый вход ограничителя-формирователя данных VPS/WSS;
P0 [2:0] (выв. 28-30) - линии входов/выходов I/O порта 0;
P2 [5:0] (выв. 25-27, 36-38) - линии входов/выходов порта 2;
P3 [7:4] (выв. 19-22) - линии входов/выходов порта 3;
P4 [7:0] (выв. 31-33, 39-43) - линии входов/выходов порта 4;
P5 [1:0] (выв. 3, 24) - линии входов/выходов порта 5.
Каждый вывод портов I/O может нести различное функциональное назначение (см. табл. 1).
Рекомендуемая схема включения МК показана на рис. 3.
Рис. 3. Рекомендуемая схема включения микроконтроллера ST92R195B
Основные характеристики МК и рекомендуемые параметры приведены в табл. 2.
Таблица 2. Основные характеристики МК и рекомендуемые параметры
Обозначение | Параметр, единица измерения | Значение | |
минимальное | максимальное | ||
VDD,VDDA | Напряжение питания, В | 4,5 | 5,5 |
IDD | Потребляемый ток, мА | 4,5 | 100 |
fOSCE | Частота внешнего генератора, МГц | 70 | 8,7 |
fOSCI | Частота внутреннего генератора, МГц | - | 24 |
VIHCK | Высокий уровень входного сигнала синхронизации,В | 0,7VDD | - |
VILCK | Низкий уровень входного сигнала синхронизации,В | - | 0,3VDD |
VIHT | Высокий уровень входного сигнала TTL, В | 2 | - |
VILT | Низкий уровень входного сигнала TTL, В | 2,0 | 0,8 |
VIHC | Высокий уровень входного сигнала CMOS, В | 0,8VDD | - |
VILC | Низкий уровень входного сигнала CMOS, В | - | 0,2VDD |
VIHRS | Высокий уровень входного сигнала сброса, В | 0,7VDD | - |
VILRS | Низкий уровень входного сигнала сброса, В | - | 0,3VDD |
VOH | Высокий уровень выходного сигнала, В | VDD-0,8 | - |
VOL | Низкий уровень выходного сигнала, В | - | 0,4 |
TA | Температура окружающей среды, °С | - | 70 |
Автор: Александр Пескин (г. Москва)
Источник: Ремонт и сервис