Общие вопросы организации микропроцессорных систем. История развития микропроцессоров и ЭВМ. Классификация микропроцессоров. Микросхемы динамической памяти (DRAM)

Список литературы:

1) Общие вопросы организации микропроцессорных систем

1. Шагурин И.И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс.

2. Калабеков. Цифровые устройства.

3. Кухальский Г.И. Программирование универсальных устройств.

4. Угрюмов И.П. Цифровая микросхемотехника.

5. Каган Б.М. Сташин В.В. Основы проектирования устройств в автоматике.

6. Микропроцессоры. Справочник под ред. Шахнова.

7. Станин В.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах.

8. Смит. Сопряжение процессора с внешними устройствами.

9. Корнеев В.В. Киселев А.В. Современные микропроцессоры.

2) Деление и расширение адресного пространства

10) Шиткопляс В.В. Микропроцессорная структура.

11) Окунев Е.А. Лунегов Е.В. Методическое пособие по контрольной работе.

13) Вводный курс цифровой электроники. К. Фрике.

14) Туле М. Справочное пособие по цифровой электронике.

3) Цифровые микросхемы

15) Шила В.Л. Популярные цифровые микросхемы.

16) Аванесян Г.Р. Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ.

17) Йянсен. Курс цифровой электроники в 4 томах. Т.1.

18) Кухальский Г. И. Новосельцев Т.Я. Проектирование…

4) Микросхемы памяти

19) Лебедев О.М. Применение микросхем памяти в электронных устройствах.

20) Лебедев О.М. Изделие цифровой техники.

21) БИС запоминающих устройств. Справочник. Викен Н.В. и другие. Под ред. Гардонова.

22) Патрин Г. Как превратить ПК в универсальный программатор.

5) Микросхемы ЦАП и АЦП

23) Интегральные микросхемы аналогового и цифрового преобразования.

24) Федорков. Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП.

6) Индикаторы

25) Применение полупроводниковых индикаторов. Васерин, Доденко.

26) ЖК дисплеи. Схемотехника, конструкция и применение. Самарин А.В.

27) Полупроводниковые приборы. Справочник. Иванов А.И., Аксенов А.И. и др.

28) Лисицин Б.Л. Отечественные приборы. Индикаторы и их зарубежные аналоги.

7) Приемы математических вычислений в микропроцессорах.

30) Скелон. Персональные ЭВМ IBM PC, XT.

31) Фрунзе А.В., Фрунзе А.А. Микроконтроллеры. Это просто. Т3. М., 2003.

8) Правила оформления электрических схем

32) Усатенко, Кагенюк Т.К. Выполнение электронных схем по ЕСКД. Справочник, 1989.

33) Сапаров Е.П. Максимов. Электростандарты.

34) Язык радиосхем. М., 1988.

35) ГОСТ 2.710-81. Обозначения буквенно-цифровые.

36) ЕСКД. Обозначения графические и условные.

Общие вопросы организации микропроцессорных систем

Триггер – ячейка памяти, хранит 1 бит.

Совокупность ячеек – блок памяти (регистр).

Взяв набор регистров, получаем регистровый файл.

Мультиплексор

Т.о. используя базовые элементы, мы можем строить сколь угодно сложные схемы.

0+0=0

0+1=1

1+1=1

1+1=0 → 1 перенос в старший разряд

1+1+1=1 → перенос в старший разряд

Схема, реализующая операции, функции называется функциональным устройством.

Какой-то процесс можно реализовать аппаратным путем.

Условные обозначения:

 - умножение

 - сложение

 - регистр

1.

 X₀→R₁

 X₀→W₁

2.

X₀ → R₃

X₀W₁→R₂

X_-1→R₁

X_-1W₁

- конвейерный принцип действия

Программная реализация вычислительного процесса: определяется набор регистров, устройств команд (набор импульсов, управляющих пересылками данных по схеме, выполненных аппаратно).

Eniac (Electronic Numerical Integrator and Computer)

Микропроцессор – устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом, выполненного на одной или несколько БИС.

История развития микропроцессоров и ЭВМ

Сравнительная характеристика фирмы Intel

Тип микропроцессора	Количество транзисторов	Технология изготовления (мкм)	Прямой адрес памяти	Тактовая частота (мГц)	MIPS
4004	2300	10(3)	0,6 кб	0,108	0,06
8008	2500	3	16 кб	0,2	0,6
8080	6000	6(3)	64	2	0,64
8085	6500	3	64	3	0,37
8086	29000	3	1 Мб	5-10	0,33-0,75
8088	29000	3	1 Мб	6-10	0,33-0,75
00286	134 000	1,5	16 Мб	6-12	0,99-2,66
386DX	275000	1-1.5	3.9 Гб	20-33	5-11,4
386SX	275000	1-1.5	3.9	16-25	2-2.29
386SL	850000	1	3.9	20-25	4.2-5.3
486DX	1200000	1	3.9	25-50	427-41
486SX	1100000	0.8	3.9	16-33	13-27
486SL	1400000	0.8	3.9	25-33	20-27
486DX2	1250000	0.8	3.9	50-66	41-54
486DX4	1600000	0.8	3.9	75-100	53-70
Pentium	3100000-3500000	0.8; 0.6; 0.35	3.9	60-200	126-218.9
PentiumPro	5500000	0.6; 0.35	Нет данных	150-200	-
Pentium MMX	4500000	0.35; 0.28	6.64	166-233	-
Pentium II	7500000	0.35-0.25	64	233-450	-
Pentium II Celeron	7500000-19000000	0.35	4 Гб	266-533	-
Pentium III	9500000-28100000	0.25; 0.18; 0.13	64	450-733	-
Pentium IV	42000000	0.18; 0.13	-	1300-4200	-

Структура некоторого абстрактного микропроцессора

Группы команд:

·  пересылки

r2←r1 (пересылки между регистрами)

М←r (r→М) (регистр – память)

(rh2, rl2) ← (rh1, rl1)

r ← data

M ← data

·  арифметические и логические операции (отвечает АЛУ)

·  команды сдвига в аккумуляторе

·  условные и безусловные переходы

·  команды работы с подпрограммой (команды обращения и возврата)

·  команды ввода (вывода) (IN, OUT)

·  специальные команды (пустая команда, останов команды, разрешение прерываний)

Временные характеристики работы микропроцессора КР580

Все действия данного МП засинхронизированы тремя вложенными друг в друга циклами:

ü  Машинный такт – период синхросигнала (F1 или F2).

ü  Машинный цикл – время, необходимое для извлечения одного байта информации или выполнения команды, определяемой одним машинным словом (3-5 машинных тактов). Реализует машинный такт устройство управления МП.

ü  Командный цикл (время выполнения одной команды) – время получения, декодирования и выполнения одной команды (1-5 машинных циклов)

Формат записи программы на Ассемблере