Микропроцессоры (Глава 14 книги "Роботы и автоматизация производства"), страница 6

Память. Некоторые двоичные регистры используются для хранения двоичной информации двух типов: команд в двоичном коде и данных в двоичном коде.

Регистры для хранения информации обоих типов называются памятью. Регистры памяти в большинстве микропроцессоров имеют объем восемь двоичных разрядов. Однако некоторые микропроцессоры имеют 16-разрядные двоичные регистры памяти. Объем регистра памяти соответствует слову, которое является основной характеристикой микропроцессора. Когда рассматривается микропроцессор с памятью 64 К слов, то имеется в виду, что такая память соответствует 64000 регистрам. Конечно, память объемом 64 К слов в ЭВМ с 16-разрядными словами в 2 раза превышает объем памяти 64 К слов в ЭВМ с восьмиразрядными словами.

Доступ к регистрам памяти в микропроцессоре осуществляется с меньшей частотой, чем доступ к регистрам центрального процессора, например к аккумулятору. Однако доступ к отдельным регистрам памяти, расположенным в любом месте, должен быть прямым в случае, если последние предназначаются для хранения команд программы или данных пользователя. Бесполезно иметь быстродействующий центральный процессор, чтобы он находился в режиме ожидания в течение каждого командного цикла до окончания последовательного поиска требуемых данных или путем опроса 64000 регистров памяти. Гибкость и вычислительная мощность микропроцессора требуют организации доступа к каждому регистру посредством абсолютной адресации вместо последовательного опроса файла. Прямой доступ к регистрам памяти через абсолютные адреса является основной особенностью микропроцессорных ЗУПВ, что означает запоминающее устройство с произвольной выборкой или оперативную память. В микроЭВМ во многих случаях требуется большой объем оперативной памяти. При этом кристаллы ЗУПВ подключаются к основному микропроцессорному кристаллу.

Содержимое регистров универсальной памяти изменяется по мере ввода в машину новых программ или данных. На практике это относится в большей мере к микроЭВМ и в меньшей — к микропроцессорам. Однако для управления стандартными обязательными процедурами, применяемыми в любых микропроцессорах, всегда требуются некоторые данные программнореализуемых команд. При этом целесообразно зарезервировать определенные области памяти для того, чтобы программист по ошибке, вследствие невнимательности, не смог записать в эти регистры памяти новые команды или данные, нарушающие работоспособность микропроцессора. Для исключения ошибочной записи программистом используется постоянная память, в которую предварительно записываются основные программы. Регистры такой памяти входят в состав постоянного запоминающего устройства. Программист лишен возможности записи в постоянную память. Читателю, представляющему различия между микроЭВМ и микропроцессором, нетрудно понять, что постоянная память имеет большее значение для микропроцессора, чем для микроЭВМ. Однако в состав микроЭВМ и микропроцессора должно обязательно входить по крайней мере небольшое ПЗУ. В микроЭВМ процесс перепрограммирования осуществляется неоднократно, для чего используется оперативное запоминающее устройство. В то же время микропроцессор может использоваться для автоматизации одной производственной установки. При этом, поскольку программирование микропроцессора производится лишь однажды за все время службы, постоянная память является единственным приемлемым для таких случаев типом памяти.

Технические требования к микропроцессору, предназначенному для использования в производстве, включают условие возможности изменения содержимого ПЗУ в некоторых пределах. Например, может оказаться желательной возможность программирования микропроцессора не у производителя, а у пользователя. При этом возникает противоречие между поставленным требованием и невозможностью программирования ПЗУ. Указанному требованию перепрограммирования ПЗУ пользователями микропроцессора удовлетворяет память типа ППЗУ — программируемое постоянное запоминающее устройство. Противоречие здесь возникает лишь однажды, поскольку после программирования ППЗУ пользователем последнее становится постоянным.