ІІ частина.

Лекція №14

Основні терміни і визначення.

ЗП – запам’ятовуючій пристрій, що реалізує функціональну частину ЕОМ, яка призначена для запам'ятовування або видача інформації.

Інтерпретатор - обслуговуюча програма, що здійснює поопераційну трансляцію й обчислення початкової програми.

Інтерфейс - сукупність уніфікованих технічних і програмних засобів, необхідних для підключення даних пристроїв до системи або однієї системи до іншої.

Компілятор - обслуговуюча програма, що виконує трансляцію на машинній мові програми, записана на вихідній мові програмування.

Контролер - пристрій, що виконує функції керування, передачі даних і звільняючи від цих функцій процесор.

Магістраль - сукупність шин, що зв'язують між собою усі пристрої мікропроцесорної системи.

Модем - модулятор - демодулятор, об’єднані в одному пристрої і здійснюють перетворення сигналів для передачі їх по лінії зв'язку.

Операнд - елемент даних над якими виконується операція.

ОЗП - оперативний пристрій, що запам'ятовує, (або ЗП з прямою адресацією) відрізняється швидкістю доступу.

Порт вводу-виводу - засіб для підключення периферійних пристроїв до ЕОМ.

ПЗП - постійне ЗП - ЗПС утриманням пам'яті.

ППЗП - що програмується ПЗП в який інформація заноситься однократно користувачем і після цього не змінюється.

Регістр - функціональний блок для збереження машинного слова або його частина.

РПЗП - репрограмує ПЗП в якому інформація, що підлягає збереженню, заноситься багаторазово, але при цьому час запису значно перевищує час вибірки.

Стек - пам'ять магазинного типу.

Лічильник команд - регістр, на основі вмісту, якого виробляється адреса команди.

Файл -послідовність запису, розміщуваного на зовнішніх ЗП й аналізована в процесі пересилки й опрацювання як єдине ціле.

Центральний процесор - процесорна БІС безпосередньо здійснює процес опрацювання даних.

ЦАП - цифроаналоговий перетворювач - пристрій перетворюючий дискретний цифровий сигнал у безупинний аналоговий сигнал.

Архітектура мікропроцесів.



Типова структура мікропроцесора.

По числу БІС мікропроцесорнім комплекті розрізняють:

Однокристальні;

Багатокристальні;

Багатокристальні секційні.

Однокристальні - утворюються при реалізації всіх апаратних засобів процесора у вигляді однієї БІС. При збільшенні ступеня інтеграції елемента в кристалі і числа виводів корпуса параметри МП поліпшуються, проте їхні можливості обмежені.

Багатокристальні - утворюються при розбивці логічної структури МП на функціонально закінчені частини, що реалізуються у вигляді БІС.

Один із варіантів - трьох кристальний МП, що містить: ОП - операційній процесор (який служить для опрацювання даних); ПП - виконує функцію вибірки декодування й обчислення адрес операндів і також генерує послідовності мікрокоманд.

Інтерфейс ний процесор - дозволяє підключити пам'ять і периферійні засоби до МП.

Багатокристальні секційні МП - одержують коди у вигляді БІС реалізуються частини логічної структури процесора.

Багатокристальна секція - це БІС, призначена для опрацювання декількох розрядів даних або виконання деяких керуючих операцій.

Секціоність БІС дозволяє нарощувати розрядність або ускладнення пристроїв керування мікропроцесорів при рівнобіжному умиканні великого числа БІС.

- По призначенню МП діляться на універсальні; аналогові.

Самі мікропроцесори - це цифрові пристрої, проте можуть мати вмонтовані аналого-цифрові і цифро-аналогові перетворювачі.

- По характері тимчасової організації роботи: синхронні;

- асинхронні.

Синхронні - у котрих початок і кінець виконання операції задаються пристроєм керування.

Асинхронні - дозволяють початок кожної такої операції визначити по сигналу фактичного закінчення виконання попередньої операції.

- По кількості виконуваних програм: одно - (після першої виконується послідовно слідуючи програми).

- багатопрограмні (одночасно виконується декілька програм).

Типова структурна схема МП.

МП складається з трьох основних блоків:

- АЛП - арифметично-логічний пристрій;

- Блок внутрішніх регістрів;

- Пристрій керування.

Для передачі даних між цими блоками використовується внутрішня шина даних.

АЛП - виконує опрацювання даних. Перелік їх залежить від типу МП. (додавання, вирахування, і, або, виняток або; інверсія; зсув управо; зсув уліво; збільшення позитивного; збільшення негативного).

Регістри - використовуються для тимчасового збереження одного слова даних. Бувають спеціального призначення і багатоцільові (РОН - регістри загального призначення).

Акумулятор - головний регістр МП. Заносять слово, результат з АЛП, утримання якого наявне до цього губиться.

У акумуляторі можуть здійснитись деякі дії над даними. Утримання акумулятора можна зрушувати вправо - уліво. Записати всі 0 або 1, виконати інверсію і т.д.

Це найбільше універсальний регістр МП: для будь-якої операції над даними насамперед необхідно помістити в акумулятор. Кількість розрядів акумулятора відповідає довжині слова МП; але можуть бути і подвійної довжини.

Лічильник команд - один із важливих регістрів МП. Лічильник команд забезпечує формування адреси чергової команди, записаної в пам'яті.

Регістр команд містить команди в процесі її дешифрування і виконання. Вхідні дані надходять у регістр із пам'яті в міру послідовної вибірки команд.

Звичайно існують запису даних у регістр команд за допомогою набору перемикачів і кнопок на пульті керування.

Регістр адреси пам'яті при кожному обертанні до пам'яті ЕОМ вказують адресу області пам'яті, що підлягає використанні мікропроцесора.

Вихід цього регістра називається адресною шиною і використовується для вибору в області пам'яті або порту запровадження висновку.

У процесі виконання команди вміст регістра пам'яті залежить від виконуваної команди.

Буферний регістр - призначений для тимчасового збереження даних.

Регістр стана - призначений для збереження результатів деяких перевірок, здійснюваних у процесі виконання програми.

Розряди регістра станів приймають те або інше значення при виконанні операції, що використовують АЛУ і деякі регістри. Запам'ятовування результатів згаданих перевірок дозволяє використовувати програми, що містять переходи.

Регістр стана подає програмісту можливість реалізувати роботу мікропроцесора так, щоб при визначених умовах змінювався порядок виконання команд. Найбільше часто використовувані розряди регістра стана:

- перенос / заєм;

- нульовий результат;

- знаковий.

Мал. 164. Типова структурна схема МП.

Перенос / заєм. Даний розряд указує, що остання виконана операція супроводжувалася переносом або заємом (негативним переносом).

Значення розряду переносу встановлюється рівним 1, якщо в результаті додавання двох чисел має місце перенос із старшого розряду АЛП. Негативний перенос (заєм) фіксується в регістрі стани при вирахування більшого числа з меншого.

Нульовий результат. приймає одиничне значення , якщо після закінчення операції у всіх розрядах регістра результату виявлені двійкові нулі.

Знаковий. Приймає 1 значення, коли старший значущий битий умісту регістра, призначеного для запису результату операції, стає рівним 1.

Регістри загального призначення (РОН).

Використовуються для операцій в АЛП без виходу на зовнішню магістраль адрес і даних. Це дозволяє збільшити швидкість опрацювання інформації. Їх називають понад оперативною пам'яттю.

Покажчик стека. Стек - це набір регістрів мікропроцесора або осередків оперативної пам'яті, відкіля дані або адреси вибираються «із верха» за принципом: перший - що поступив останнім.

Мал. 164. Типова структурна схема МП.

Перенос / заєм. Даний розряд указує, що остання виконана операція супроводжувалася переносом або заємом (негативним переносом).

Значення розряду переносу встановлюється рівним 1, якщо в результаті додавання двох чисел має місце перенос із старшого розряду АЛП. Негативний перенос (заєм) фіксується в регістрі стани при вирахування більшого числа з меншого.

Нульовий результат. приймає одиничне значення , якщо після закінчення операції у всіх розрядах регістра результату виявлені двійкові нулі.

Знаковий. Приймає 1 значення, коли старший значущий битий умісту регістра, призначеного для запису результату операції, стає рівним 1.

Регістри загального призначення (РОН).

Використовуються для операцій в АЛП без виходу на зовнішню магістраль адрес і даних. Це дозволяє збільшити швидкість опрацювання інформації. Їх називають понад оперативною пам'яттю.

Покажчик стека. Стек - це набір регістрів мікропроцесора або осередків оперативної пам'яті, відкіля дані або адреси вибираються «із верха» за принципом: перший - що поступив останнім.

операцій з 8-розрядними числами в двійковій та десятковій системах числення, а також операції з двійковою розрядністю (з 16 розрядними числами).

Функціональне призначення зовнішніх виводів БИС КР580.

А0...А15 - адресна магістраль. Забезпечує адресацію до будь-якої з 216 восьмирозрядного вічка пам’яті або зовнішнього пристрою (ЗП).

Д0...Д7 - двоспрямована магістраль даних. Використовується для обміну інформацією з пам’яттю або ЗП.

СІНХ - формується сигнал “синхронізація” на початку кожного машинного кола.

П - прийом. Готовність БИС до прийому даних.

ОЖД - чекання. МП знаходиться в процесі чекання.

Зп - запис. Дані можуть бути записані до ЗП.

ЗХ - вхід для подачі сигналу запит захвату. Забезпечує перехід МП у стан захвату, при якому МА і МД переходять в третій стан (високий опір). Цей стан використовується для організації обміну інформацією по каналу прямого доступу до пам’яті, а також в багатомікропроцесорних системах.

Р.Пр. - дозвіл переривання. Вказує на стан внутрішнього тригера дозвола переривання.

Г - готовий. Готовність ЗП до обміну інформацією з МП. При рівні 0 МП буде знаходитись у стані очікування.

П.Зх. - Підтвердження захвату. МД та МА знаходяться у стані високого опору. Доки діє сигнал Зх процесор припиняє виконання своїх операцій після закінчення поточного машинного кола.

З.Пр. - запит переривання. Запит надходить від ЗП і потребує переривання основної програми та перехід до підпрограми обслуговування переривання. Сигнал З.Пр. не сприймає при роботі МП у режимі запиту, очікування або 0 стан внутрішнього тригера Р.Пр.

Уст. - вхід по якому подається сигнал на початкову установку МП, при цьому обнуляється його програмний лічильник, внутрішній тригер, формуючі сигнали Р.Пр. та П.Зх.

Ф1 та Ф2 - входи для подавання тактових сигналів. Джерело живлення: 0 потенціал - земля,+5В, -5В, +12В.

Функціональні блоки БІС МП.

РОН - блок регістрів загального призначення. Включає до себе 6 програмно-доступних регістрів, які складені у пари: В, С, Д, Е, Н, L.

Регістри W i Z не є програмно-доступними і використовуються для виконання програм у середині МП.

РЛ - програмний лічильник має текучий адрес команди. Вміст РЛ автоматично змінюється з часом кожного кола команди.

SP - вказівник стеку.

МХ - двонапрямний шинний мультіплексор, використовуємий для зв’язку РОНів з шиною даних МП.

РА - регістр для зберігання адреса пам’яті.

АЛБ - арифметично-логічний блок. Виконує арифметичні та логічні операції. Включає до себе: 8 розрядів АЛУ; схему десяткової корекції ДК, збудовану на базі ПЗУ, 5 розрядів регістрів ознак, акумулятор А, БФА - буфер акумулятора та буферний регістр БФРг.

РгК - регістр команд та ДШК - дешифратор команд. Використовується в МП для отримання та дешифрації коду команди.

УУ - пристрій керування.

Буфери МД та МА - забезпечують зберігання даних та адрес на час, необхідний для їхньої обробки.

Виконання кожної команди мікропроцесором провадиться у суворій послідовності, визначаємої кодом команди, та синхронізується за часом сигналами Ф1 та Ф2 тактового генератора.

Набір команд МП фіксований і складається з 246 різних команд (КР580ВМ80)

Всі команди можна поділити на 5 груп:

1) Команди пересилки даних (між регістрами чи регістрами та пам’яттю).

2) Арифметичні команди.

3) Логічні команди.

4) Команди передачі керування (передача команд по умові, а також виклик та повернення з підпрограми).

5) Команди керування та роботи зі стеком (ввод-вивід даних з МП, доступ до стеку та внутрішньому регістру, а також його керування).

Мал. 165.

Мікропроцесорний комплект КР580.

Лекція № 16

referatwqu.nugaspb.ru referatvwx.nugaspb.ru sje.deutsch-service.ru refamjj.ostref.ru Главная Страница