Микропроцессорный комплект больших интегральных схем, страница 6

В постоянной памяти хранятся программы, которые в отличии от данных остается неизменными. МП только считывает команды из ПЗУ и организует их выполнение, но не записывает новой информации в эту область памяти. Программа для управления АСУ технологическим процессом после испытаний и окончательной отладки должна быть закодирована в ПЗУ, не допускающем случайного или умышленного изменения хранящейся там информации.

ЗУ, в котором может производиться как запись информации, так и ее считывание, т.е. может изменяться содержание хранящейся информации, называют оперативным (ОЗУ).

Главным недостатком ОЗУ является, то что она постоянно потребляет энергию для хранения информации и даже при кратковременном отклонении источника питания теряет информацию.

Устройство памяти, в котором содержание записанной информации не исчезает при отключении питания, называют неразрушимой памятью. Такими являются магнитные устройства внешней памяти (диски, ПЗУ и др.).

В МП системе различные области адресного пространства группируются в блоки из последовательных ячеек, образующих карту памяти. Блоки могут относится к аппаратным устройствам, например блоки ПЗУ и ЗУПВ, или программным образованиям, например основная программа, подпрограмма преобразования данных, стандартная программа ввода-вывода и др.

Так как одни и те же адресные шины и шины данных используются всеми устройствами памяти, эти устройства могут рассматриваться как функционально одинаковые. Однако нужно соблюдать осторожность, чтобы не использовать для записи данных и промежуточных результатов те зоны памяти, где расположено ПЗУ, не дающие возможности записи.

Практически все действия МП сводятся к пересылке информации из одного регистра в другой. Закодированная в бинарной форме информация внутри системы представляется электрическими сигналами высокого или низкого уровня напряжения, и для их подачи, например от точки А к точке В, необходим путь прохождения. Если же требуется и передавать сигнал, и прерывать их распространение, то на этом пути надо поставить логический элемент и подавать на его вход сигнал управления U. Когда сигнал управления имеет значение 1 (высокий уровень напряжения), то на выходе логического, а значит, и в точке В, будет сигнал, равный значению сигнала в точке В, будет сигнал, равный значению сигнала в точке А. это может быть как 1 так и 0. При подобном использовании логических элементов их называют управляющими вентилями. Если приемник В должен получить информацию от нескольких источников, то выходы всех управляющих вентилей подключаются к логическому ИЛИ (рис. б). С другой стороны, если один и тот же сигнал А надо подавать на разные приемники В1, В2, В3, то на входе каждого приемника ставится управляемый вентиль (рис. в).

а)                                     б)                                               в)

 

В каждый момент времени открывается только тот вентиль, или та группа вентилей на вход которых подается сигнал управления, равный 1.

На (рис. в) показана еще одна цепь управления синхронизации (СНХР). Синхронизация основана на совпадении сигналов управления с периодическим сигналом, который вырабатывается устройством управления в пределах интервала времени Т1 на входах вентилей формируется сигнал. Когда они имеют свое значение, то должно пройти какое-то время, определяемое длительностью распространение сигналов по цепям, прежде чем установятся все новые значения. Это время задержки заведомо меньше Т1. новое значение передается дальше в течении интервала Т2 и, в свою очередь, может быть использовано в течении интервала Т1 следующего машинного цикла.

Переписка информации внутри центрального процессора представляет собой передачу содержимого регистров, которая в большинстве случаев осуществляется по системе внутренних информационных шин (это обычные печатные проводники, число которых должно быть не меньше числа разрядов в машинном слове данного МП, но нередко оно даже больше). К этим проводникам через запирающие вентили подключены все регистры ЦП. подключение регистров к шинам или отключение производится сигналами управления, которые подаются на входы логических вентилей наряду с информационными сигналами.