- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Техника двоичной переработки информации Курс лекций
- •Содержание
- •1 Сопряжение аналоговых и цифровых устройств
- •1.1 Процесс аналого-цифрового преобразования
- •1.2 Процесс цифро-аналогового преобразования
- •1.3 Основные характеристики цап и ацп
- •1.4.1 Цап со взвешивающей резистивной матрицей
- •1.4.2 Цап с матрицей r-2r
- •1.5.1 Ацп последовательного счёта
- •1.5.2 Ацп поразрядного кодирования
- •1.5.3 Ацп параллельного действия
- •1.6 Основное уравнение для цап и ацп
- •Литература
- •Ссылки в интернете
- •Контрольные вопросы к разделу
- •2 Запоминающие устройства
- •2.1 Основные параметры зу
- •2.1.1 Емкость зу
- •2.1.2 Организация зу
- •2.1.3 Время выборки зу
- •2.1.4 Время цикла адреса зу
- •2.2 Зу с одномерной адресацией
- •2.3 Зу с двумерной адресацией
- •2.4 Увеличение объёма памяти зу
- •2.4.1 Построение блока зу требуемой разрядности
- •2.4.2 Увеличение числа хранимых слов зу
- •2.4.3 Увеличение разрядности и числа хранимых слов зу
- •2.5 Аппаратные особенности построения статических озу
- •2.6 Аппаратные особенности построения динамических озу
- •2.7 Аппаратные особенности построения пзу
- •2.7.1 Масочные пзу
- •2.7.2 Программируемые пзу
- •2.7.3 Репрограммируемые пзу
- •Литература
- •Ссылки в интернете
- •Контрольные вопросы к разделу
- •3 Программируемые логические интегральные схемы
- •3.1 Обобщённая структурная схема плис
- •3.2 Применение ппзу в качестве плис
- •3.3 Программируемая матричная логика
- •3.4 Программируемые логические матрицы
- •Литература
- •Ссылки в интернете
- •Контрольные вопросы к разделу
- •4 Основные понятия микропроцессорной техники
- •4.1 Микропроцессор. Основные термины и определения
- •4.2 Классификация мп
- •4.3 Структура типового мп
- •4.3.1 Арифметико-логические устройства
- •4.4 Режимы работы мп
- •4.4.1 Нормальный режим работы мп
- •4.4.2 Режим прерывания
- •4.4.3 Режим ожидания
- •4.4.4 Режим прямого доступа к памяти
- •4.5 Система команд однокристального микропроцессора
- •4.6 Периферийные устройства микропроцессорных систем
- •4.6.1 Универсальный синхронно-асинхронный приёмо-передатчик
- •4.6.2 Таймер-счётчик
- •4.6.3 Устройство ввода/вывода параллельной информации
- •4.6.4 Контроллер прямого доступа к памяти
- •4.6.5 Контроллер прерываний
- •4.6.6 Динамическая индикация
- •4.6.7 Динамическая клавиатура
- •Литература
- •Ссылки в интернете
- •Контрольные вопросы к разделу
- •Техника двоичной переработки информации
4.6 Периферийные устройства микропроцессорных систем
В процессе разработки МП систем было замечено, что в их состав часто входят однотипные блоки, выполняющие одинаковые функции вне зависимости от области применения МП системы. Это позволило сформулировать принцип построения микропроцессорных комплектов интегральных микросхем, в которые помимо МП входят микросхемы, выполняющие наиболее типичные функции. Данные микросхемы получили названия периферийных микросхем. Перечис-лим наиболее типичные периферийные микросхемы.
4.6.1 Универсальный синхронно-асинхронный приёмо-передатчик
Универсальный синхронно-асинхронный приёмопередатчик (УСАПП) предназначен для аппаратной реализации последовательного протокола обмена данными.
УСАПП преобразует параллельный код, получаемый от центрального МП, в последовательный поток символов со служебными битами и выдаёт этот поток в последовательный канал связи с различной скоростью, а также выполняет обратное преобразование: последовательный поток символов – параллельное 8-разрядное слово. Передаваемая и принимаемая информация может контролироваться на чётность/нечётность.
УСАПП может работать в двух режимах работы: асинхронном и синхронном. Программирование микросхемы на тот или иной режим работы выполняется записью в её соответствующие регистры инструкций режима или инструкций команд.
4.6.2 Таймер-счётчик
Таймер-счётчик предназначен для организации работы МП устройства в режиме реального времени, а также для формирования в МП устройстве сигналов с различными временными параметрами.
Как правило, таймер-счётчик имеет несколько идентичных каналов с общей схемой управления и несколько возможных режимов работы. Переход из режима в режим и настройка параметров работы в каждом режиме осуществляется программным способом – путём записи в соответствующие регистры инструкций режима или числовых констант.
4.6.3 Устройство ввода/вывода параллельной информации
Устройство ввода/вывода параллельной информации применяется в качестве элемента ввода/вывода общего назначения, сопрягающего различные типы периферийных устройств с магистралью данных систем обработки информации.
Данное устройство может осуществлять обмен как в простом режиме, так и по сигналам квитирования (подтверждения).
Переход из режима в режим и настройка параметров работы в каждом режиме осуществляется программным способом – путём записи в соответствующие регистры инструкций режима или числовых констант.
4.6.4 Контроллер прямого доступа к памяти
Контроллер прямого доступа к памяти (КПДП) предназначен для высокоскоростного обмена данными между памятью МП системы и периферийными устройствами путём генерации массива последовательных адресов по требованию периферийного устройства.
Перед началом обмена КПДП осуществляет захват управления всеми шинами МП устройства, вводя МП в режим прямого доступа к памяти. КПДП имеет несколько идентичных каналов, что позволяет обслуживать несколько высокоскоростных периферийных устройств.
Переход из режима в режим и настройка параметров работы в каждом режиме осуществляется программным способом – путём записи в соответствующие регистры инструкций режима или числовых констант.
4.6.5 Контроллер прерываний
Котроллер прерываний (КП) предназначен для расширения количества запросов на прерывание в МП системе (МП как правило имеет один вход запроса прерывания).
КП позволяет аппаратными средствами выстроить запросы на прерывания по приоритетам, выполнять маскирование запросов и формировать адреса вызова подпрограмм обслуживания прерываний.
Переход из режима в режим и настройка параметров работы в каждом режиме осуществляется программным способом – путём записи в соответствующие регистры инструкций режима или числовых констант.