Структура микропроцессора кр580нк80а

Скатков Иван Александрович

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Лекция №1                                             5.02.2013

Рис. 1 –Ццифровое прибор

Д – датчик, МУ – масштабирующие устройство, АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, МП – микропроцессор.

При подключении микропроцессора:

1 сохранение результатов измерений;

2 их математическая и статистическая обработка;

3 сохранение результатов измерений;

4 передача результатов измерений по каналам связей;

5 управление исполнительными устройствами.

Процессор – это обрабатывающие и управляющие устройство, обладающие способностью выполнять под программным управлением обработку информации включающие ввод/вывод информации арифметические и логические действия и принятие решений.

Микропроцессор – это процессор, выполненный по интегральной технологии.

Микропроцессорная БИС(большая интегральная схема) – интегральная схема, выполняющая функции микропроцессора или его части.

Микропроцессорный комплект – это набор интегральный микросхем, совместимых по конструктивно-технологическому исполнению и предназначенных для совместного применения при построении микропроцессорных систем.

Контролер – это микро ЭВМ с небольшими вычислительными ресурсами, объединенная периферией и упрощенной системой команд, ориентированная не на производство вычислений, а на выполнение процедур логического управления различным оборудованием.

Перевод из любой системы счисления - , где а – цифра стоящая в катом разряде(счет разрядов начинается справа с нуля), b – основание системы счисление, n – количество разрядов.

Шина – это группа линий связей, по которым передаются сигналы или коды. При шинной организации связей, все устройства подключенные к шине должны применять и передавать информацию по одним и тем же правилам(протокол обмена информацией по шине).Все узлы соединяемые шиной должны быть однообразны(унифицированы). Все сигналы меду устройствами передаются по одним и тем же линиям связи, но в разное время. Типы: шина данных, шина адресов, шина управления, шина питания – к ним подключен процессор, память и устройства ввода/вывода. Представлено на рисунке 2.

Рис.2 – Соединение основными шинами

Шина данных – это основная шина, которая используется для передачи данных между всеми устройствами микропроцессорной системы. Обычно в пересылке данных принимает участие - процессор и какое либо устройство. В некоторых случаях возможен обмен данными между устройствами без участие процессора(прямой доступ).

Шина адреса – служит для определения адреса(номера) устройства с которым процессор в текущий момент времени обменивается информацией. Каждому устройству(кроме процессора) и каждой ячейки памяти присваивается собственный адрес.

Шина управления – состоит из отдельных управляющих сигналов(например сигнал сброса, сигнал готовности шины)

Классификация микропроцессоров:

1 по числу используемых БИС – однокристальные и многокристальные;

2 по назначению – универсальные(могут быть использованы для решения широкого круга задач, при этом их эффективность слабо зависит от типа задач) и специализированные(может иметь дополнительные аппаратные блоки для ускоренного выполнения определенных функций);

3 по виду обрабатываемой информации – цифровые и аналоговые;

Лекция №2                                       6.02.2013

Архитектура вычислительной машины - это концептуальная структура, определяющая принципы взаимодействия технических средств, программного обеспечения и проведения обработки информации, включающая методы преобразования информации в данные.

Первая вычислительная машина была построена в Великобритании, во время 2й мировой войны, была предназначена для дешифровки данных.

Архитектура делят на два типа: архитектура Фон-Неймана и гарвардская архитектура. Фон-Нейман предложил использовать единую память как для хранения программ, так и для хранения данных и размещения Стека. В этом случае ячейки памяти имеют сквозную нумерацию, память и программа находятся в едином адресном пространстве и по этому требуется единственная шина адресов. Гарвардская архитектура предлагает раздельное хранение команд и данных в процессоре.

Рис. 1 – Гарвардская архитектура

Достоинства архитектуры:

1 повышается быстродействие компьютера, за счет распараллеливания обращений в памяти данных и памяти процессора;

2 исключаются случаи повреждения команд, за счет некорректно работающей программы и обращения и ошибочной модификации ячеек памяти, содержащих не данные, а ввод.

Недостатки архитектуры:

1 значительное усложнение структуры компьютера;

2 значительное усложнение процессора, вследствие чего невозможность добиться высокой тактовой частоты процессора.

В настоящие время гарвардская архитектура используется в микроконтроллерах. Удобство использования гарвардской архитектуры в микроконтроллерах объясняется тем, что микроконтроллер выполняет однократно записанную в него программу, и нет необходимости в частной модификации программного обеспечения.

Удобство использования гарвардской архитектуры для микроконтроллеров объясняется тем, что память программ должна быть энергонезависимой, то есть не терять информации при отключении питания. Такой вид памяти называется ПЗУ(ROM) – постоянно запоминающие устройство.

ПЗУ имеет несколько разновидностей:

1 информация записывается только один раз в процессе изготовления микросхемы. Такая память дешевая и применяется для хорошо отлаженных устройств, выпускаемые крупными партиями;

2 информация записывается один раз(однократно) на специальном программаторе, то есть завод может выпускать чистые микросхемы большим тиражом, а производитель записывает на них данные;

3 информация записывается многократно на специальном программаторе, стирается какая-то информация под воздействием ультрафиолетовых лучей – практически не используется;

4 информация может записываться многократно, запись и стирание старой информации производится с помощью электрических сигналов – флеш память.

Рис. 3 – Микропроцессор КР580НК80А

Внешнее выходы Д0-Д7 которые присоединяются к внешней шине данных. После подключения подачи сигнала тактового генератора.

Reset - при установлении высокого уровня на этом выводе, работа процессора останавливается, во все регистры записывается 0.

Redy – входной сигнал готовности памяти или внешний устройств к обмену.

Int – запрос прерывания.

Hold – захват шины(требования прямого доступа к памяти со стороны внешнего устройства).

Write/Read – сигналы.

Inte – выходной сигнал разрешающий прерывание.

С - выставляется в единицу, если при выполнении операций произошло переполнение и перенос в 9й разряд. S – флаг знака, если при выполнении операции получается отрицательное число. P – если при выполнении операции получилось четное число. AC – флаг дополнительного переноса устанавливается в единицу, если при выполнении операции появится перенос из 3го разряда в 4й.

Типы команд процессоров:

1 команды пересылки – это команды пересылки данных между внутренними группами процессора и между оперативной памятью регистрами процессора;

2 арифметические команды – сложение, вычитание, сдвиг влево, сдвиг вправо;

3 логические команды – побитовое отрицание, конъюнкция, дизъюнкция;

4 команды условного и безусловного перехода – это команды изменяющие значение счетчика команд(безусловно или зависимости от выставленных факторов);

5 команды для работы с устройствами ввода/вывода;

6 команды для работы с состоянием.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте