В отличии от больших ЭВМ, которые постоянно перепрограммируются, МПУС, специализированные для одного конкретного приложения, имеют однажды написанную и отлаженную программу, которая в дальнейшем не меняется. Поэтому такие микроЭВМ имеют, как правило, два вида памяти: память, в которой хранится программа и неизменяемые данные (ПЗУ – постоянное запоминающее устройство; английская аббревиатура – ROM), и память, в которой хранится изменяющаяся информация (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство; английская аббревиатура – RAM). Из ПЗУ возможно только считывание информации, а в ОЗУ информацию можно и записывать, и считывать из него. Иногда ПЗУ называют памятью программ (здесь хранятся команды и неизменяющиеся данные – то есть программа), а ОЗУ – памятью данных (здесь хранятся изменяемые данные – информация от внешних устройств, результаты промежуточных вычислений и т.п.). Нужно иметь в виду, что, в принципе, в ОЗУ микроЭВМ также можно загружать программы пользователей – так устроены, например, персональные компьютеры или перепрограммируемые управляющие ЭВМ. Та область памяти, в которой располагается программа, все равно будет считаться памятью данных. Мы же будем рассматривать управляющие микроЭВМ в предположении, что программы их функционирования записаны в ПЗУ (память программ), а изменяющиеся данные – в ОЗУ (память данных). При необходимости изменения алгоритма функционирования таких систем БИС ПЗУ заменяются другими, в которых записана новая программа или перепрограммируются (если микросхемы это допускают).
Через устройства ввода/вывода (УВВ) осуществляется связь МП с внешним миром. Они являются буферами для преобразования информации с тех языков и тех скоростей, на которых работает компьютер, к тем, которые воспринимает человек или другая связанная с микроЭВМ система. Через устройство ввода информация от различных внешних устройств (ВУ) – клавиатуры, датчиков и т.п. – вводится в микроЭВМ. Вычисленные результаты или необходимые для управления САУ сигналы передаются к другим ВУ – дисплею, исполнительным механизмам и т.п. УВВ представляют собой периферийные устройства микроЭВМ.
Шины (магистрали, каналы) представляют собой группы параллельных проводников и служат для связи различных элементов микроЭВМ. Шина адреса (ША) предназначена для передачи адреса той ячейки памяти (или того УВВ), из которой будут в данный момент приниматься данные (вводиться данные), или в которую будут записываться данные (через которое будет выводиться информация). Поскольку адрес ячейки памяти или УВВ определяет только процессор (за исключением режима прямого доступа к памяти), эта шина однонаправленная. Шина данных (ШД) двунаправленная, так как данные по ней могут передаваться как от МП к памяти или УВВ, так и в обратном направлении. Шина управления (ШУ) состоит из проводников, по которым передаются сигналы управления, синхронизации, а также информация о состоянии отдельных устройств. Некоторые из этих линий однонаправленные, другие – двунаправленные, поэтому направленность ШУ на рисунке никак не отмечена.
ШД имеет разрядность (число параллельных проводников), равную разрядности рабочих регистров МП, то есть по ней одновременно можно передавать слово информации, равное длине слова микропроцессора. Разрядность ША равна или (чаще всего) больше разрядности ШД. Разрядность шины адреса определяет максимальный объем памяти, который может быть использован в данной микроЭВМ. Например, 16-разрядная ША позволяет адресоваться к 216 = 65536 ячейкам памяти. ШУ в различных микропроцессорных системах имеют различную разрядность. Следует отметить, что многие микропроцессоры (с большой разрядностью рабочих регистров), а, следовательно, и микроЭВМ на их базе, имеют совмещенные (мультиплексированные) шины адреса/данных. Это позволяет уменьшить габариты БИС микропроцессора и число соединительных линий в МПУС, но быстродействие такой системы несколько снижается, так как по одной шине приходится сначала передавать адрес, а затем – данные. В общем случае, когда говорят о разрядности микропроцессоров безотносительно к их шинам, имеют в виду разрядность внутренних регистров МП (то есть разрядность шины данных).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.