Микропроцессор. Устройства на базе микропроцессоров. Чтение и запись данных. Операции над четырёхразрядным кодом по машинным командам

Страницы работы

Содержание работы

Микропроцессор - функционально законченное програмно управляемое устройство для обработки цифровой информации и управления процессом обработки, выполненное на одной или нескольких БИС. Первый микропроцессор с условным обозначением i4004, выполненный фирмой Intel в 1971 году (причина - кризис цифровой электроники) был предложен Хоффом, Хагином и Симом. Этот процессор выполнял операции над четырёхразрядным кодом по машинным командам подобно процессору большой ЭВМ. Такое устройство способно выполнять любые управляющие функции.

Микропроцессор выполняет алгоритм шаг за шагом. Устройства на базе микропроцессоров называются устройствами с гибкой логикой. Их быстродействие ниже, чем у устройств с жёсткой логикой.

С 1971 года сменилось пять поколений микропроцессорв. Микропроцессоры второго поколения (1972 г.) способны обрабатывать 8-разрядные слова с прямой адресацией к памяти ёмкостью до 60000 слов. Микропроцессоры серии 580 относятся к микропроцессорам 2-го поколения.

1-е поколение: i8080

а) Обрабатывает малые информационные слова определённой длины.

б) Сравнительно малый адресуемый объём памяти.

Пропущено: Денисов (2-4)

Не устанавливается на 1 (увеличение адреса на единицу)

- установка счетчика байтов .

Она зависит от того, какое значение находится в РК.

- уменьшение счетчика байт на единицу

Происходит анализ содержимого счетчика байт. Сч.б.= 0 означает, что вся команда считана МП-ROM.

Если нет, то ПС увеличивается на 1 и счетчик байт уменьшается на 1.

У К580 самая большаякоманда не превышает 3 байт.

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ МП-НЫХ СИСТЕМ

Любая сколь угодная сложная система строится по одной и той же структурной схеме. Специфика схемы определяется программой или устройствами сопряжения с объектами.

При проектировании используется принцип МММ - модульность, магистральность, микропрограмируемость использование стандартных модулей, связь между модулями осуществляется через систему линий.

Функционально магистрали разделяются на три группы :

1) шина адресов (обозначается А,В)

2) шина данных (обозначается ДВ)

3) шина управления (обозначается СВ)

Мкропрограмность - на любом уровне используются програмируемые логические устройства.

В системе выделяется один ведущий модуль - центральный процессор, все остальные модули являются ведомыми. Влюбой момент времени взаимодействуют два модуля (ЦП - ведомый модуль).

ЦП по адресной шине активизирует ведомый модуль и по сигналам на шине управления выполняет или чтение данных из модуля или запись данных в модуль.

Чтение и запись данных осуществляется по шине данных.

МП

ЦП

 
 


                                              АВ

                                               ДВ

                                               СВ

ЗУ

 

ПСА

 

ППА

 
  

устройство ввода-вывода

Могут использоваться специализированные модули, назначение которых освобождение ЦП от стандартных операций, Они называются контроллерами (пр. Контроллер - дисковод).

   Принципы формирования шины МП

Формирование шины МП производится по трем принципам :

1) Так как число модулей может быть различным из-за ограниченной нагрузочной способности выходов БИС производительность МП-ной системы уменьшается с увеличением числа ведомых модулей.

ЦП не может выдержать больше 5 модулей на шине данных.

Чтобы ЦП не выходил из строя используют дополнительные буферные схемы (БС).

 


Благодаря этому число модулей может наращиваться практически до ¥.

Вывод : выходы по линиям не должны перегружаться.

При проектировании МПС все шины буферизируются (защита от перенагрузок).

2) По шине данных передаются слова произвольной длины.

МП

 
                              

   

 


 

Если разрядность информационного слова превышает разрядность шины данных, то это слово поступает шину данных последовательно.

ВУ - внешнее устройство ввода.

Этот процесс называется мультиплексированием, также называют использование одних и тех же выводов БИС в разные моменты времени для выполнения различных функций.

3) К шинам могут подключаться устройства, выполняющие самые различные функции. Однако, эти устройства должны взаимодействовать с шинами единообразно, по логике работы МП. В противном случае система работать не будет. Чтобы обеспечить эти требования проектируется интерфейс  - совокупность схем и програмам, обеспечивающих эти взаимодействия.

При шинной организации может возникнуть конфликт данных. Он разрешается организацией специальных выходных схем.

1. Выводы схемы с открытым коллектором

&

 
       

Похожие материалы

Информация о работе