Иерархия функциональных модулей микропроцессорных систем. Иерархия конструктивных модулей микропроцессорных систем, страница 14

В системах управления находят свое применение периферийные интерфейсные контроллеры PIC фирмы Microchip. Простейшие контроллеры имеют 18 линий, среди которых 8и и 4х разрядные порты, 2 вывода для подключения тактового резонатора, 2 вывода питания, вход таймера-счетчика и вход сброса.

В своей внутренней структуре микроконтроллеры имеют 4х разрядный порт А, 8и разрядный порт B, таймер-счетчик с предварительным предделителем, а также сторожевой таймер, вызывающий через заданный промежуток времени (18мс – 2.3с) сброс микроконтроллера.

PIC контроллеры работают на частоте 20МГц, имеют систему команд, включающую 33-35 команд, что облегчает процесс написания и отладки программ.

Контроллеры обозначаются: PIC16C5x, PIC16C6x, где x – модификация.

Простейшие PIC контроллеры имеют8и разрядную шину данных. Все команды имеют 12и разрядный формат. Более мощные PIC контроллеры могут включать 2 или 4 таймера-счетчика, 1 или 2 линии прерывания.

Цифровые процессоры обработки сигналов (DSP – Digital Signal Processor) предназначены для цифровой обработки сигналов. Архитектура и система команд оптимизированы для выполнения цифровой фильтрации и быстрого преобразования Фурье – система команд имеет сложение с накоплением и умножение с накоплением, выполняемые за 1 машинный цикл.

Различают сигнальные процессоры с фиксированной и плавающей запятой. Процессоры работают на частотах от нескольких герц до 200-300МГц и могут содержать в одном кристалле несколько сигнальных процессоров. Основными фирмами-производителями являются: Texas Instruments и Analog Devices.


34. Структура микропроцессора 8086.

Структурная схема включает в себя микропрограммное устройство управления (МУУ), устройство сопряжения с каналами и устройство обработки.

МУУ реализует алгоритмы работы микропроцессора, вырабатывает внешние управляющие сигналы, а так же принимает информацию с входных линий.  Допускается использование 256 прерываний. Адресуемое пространство 1Мбайт. Имеется возможность организации микропроцессорных систем. Допускается подключение арифметического сопроцессора и сопроцессора ввода-вывода. Устройство сопряжения с каналом обеспечивает формирование 20и разрядного адреса памяти, выборку команд и данных из памяти, организацию очереди команд, запоминание результатов и промежуточных данных во внутренних регистрах или памяти.

Основные технические параметры:

- 16и разрядная шина данных, 20и разрядная шина адреса, 135 команд (с модификациями более 500).

- Имеет традиционную логическую организацию, согласно которой, алгоритм работы включает:

1. последовательную выборку команд и данных из памяти.

2. обработку данных в АЛУ в соответствии с выбранной командой.

- развитая регистровая структура, уменьшающая число обращений к памяти.

- конвейерный принцип выполнения команд с возможностью совмещения выполнения текущей и выборки следующей команды.

- мультиплексированная шина данных и адреса.

- многофункциональное использование выводов с возможностью адаптации микропроцессоров в системе.


35. Регистры микропроцессора 8086.

Устройство сопряжения имеет 6 8и разрядных регистров очереди команд с длиной от 1 до 6 байт.

Если в очереди команд занято менее 3 байт, то происходит считывание из памяти следующей команды.

Устройство сопряжения также имеет 4 16и разрядных сегментных регистра:

CS – Code Segment

DS – Data Segment

ES – Extra Data Segment

SS – Stack Segment

Устройство сопряжения включает регистр-указатель команд IP – Instruction Pointer.

Помимо этого есть 16и разрядный регистр обмена и 20и разрядный сумматор адреса. Регистр-указатель команд выполняет функцию, аналогичную программному счетчику кр580 процессора, т.е. указывает адрес команды. В формировании адреса также участвуют сегментные регистры. Микропроцессор имеет 20 линий адреса (позволяет адресовать 1Мбайт). Младшие 16 линий адреса совмещены с шиной данных.