Синхронные интерфейсы последовательной передачи данных iic, spi

1. Для чего предназначен Интерфейс SPI? Укажите как минимум две основные области его использования.

2. Приведите пример использования данного интерфейса двумя контроллерами. Для решения какого круга задач применим этот подход? Перечислите основные логические блоки при данном подключении. Какими сигналами производится управление передачей данных? Опишите один цикл передачи данных.

3. Для чего предназначен Интерфейс I²C? Каковы его достоинства и недостатки по сравнению с интерфейсом SPI?

4. Приведите пример использования интерфейса I²C при передаче данных между несколькими устройствами.

5. Каким образом решается проблема выбора передающего устройства в случае наличия нескольких устройств желающих передавать данные при использовании интерфейса I²C. Актуальна ли данная проблема для интерфейса SPI?

Измерение временных интервалов в мп системах.

1. Что такое таймер? Для чего он предназначен? Какие типы таймеров бывают?

2. Какие режимы работы таймера бывают? Как можно выбрать режим работы таймера?

3. Какова глубина счетчика таймера? Какие временные интервалы он может измерять в каждом режиме работы?

4. Каким образом осуществляется блокировка таймера? Для чего она необходима?

5. Представьте логическую схему работы таймера в каждом из режимов работы. Укажите на ней логику включения счетчиков, флаги переполнения и сигналы, определяющие режим работы.

6. Перечислите набор действий необходимый для реализации следующей функциональности:

   1. Счетчика внешних событий,

   2. Генератора событий каждую секунду,

   3. Реализации столетнего интервала

   4. Реализации двухсотлетнего интервала

Использование прерываний в микропроцессорных системах.

1. Что такое прерывание? Для чего оно используется?

2. Каким образом может быть создано прерывание?

3. Что такое «адрес обслуживание прерываний»? Укажите адреса обслуживания прерывания для всех источников прерываний.

4. Каким образом можно управлять процессом обработки прерываний? Какие регистры для этого существуют? Укажите назначение каждого их бита.

5. В каких случаях прерывание может прервать выполнение программы?

6. В каких случаях одно прерывание может прервать выполнение другого?

7. Что происходит если два прерывания приходят одновременно?

8. Что происходит с данными основного алгоритма программы при получении запрещенного прерывания?

9. Что происходит с данными основного алгоритма программы при получении разрешенного прерывания?

10. Приведите пример программы, иллюстрирующей ситуацию перехвата одного прерывания другим.

Микросхемы “памяти”, назначение, классификация

1. Укажите основные классы запоминающих устройств.

2. Перечислите физические принципы на которых основаны ПЗУ?

3. Какие достоинства и недостатки (энергонезависимость, плотность записи, скорость чтения и записи, количество циклов обращений, стойкость) у следующих типов памяти:

   1. FRAM,

   2. MRAM,

   3. CRAM или PC Memory,

   4. NRAM,

   5. DRAM,

   6. SRAM,

   7. FLASH,

   8. EEPROM,

4. Перечислите физические принципы, на которых основаны ОЗУ? В каких случаях выгодно использовать ОЗУ, а в каких ПЗУ?

5. Какие типы ОЗУ существуют?

6. Чем ОЗУ типа FIFO отличается от ОЗУ типа LIFO? К какому типу памяти они относятся?

7. Укажите основные достоинства статической памяти.

8. Чем отличается статическая память от динамической?

9. Какая память обладает наибольшей плотностью хранения информации? Благодаря чему достигнута такая высокая плотность?

10. Что такое «Адрес» с точки зрения микросхемы памяти?

11. Как можно реализовать микросхему памяти, не используя адресацию? Для чего это необходимо?

12. Какие технологические ограничения стоят на пути увеличения емкости, скорости и плотности записи микросхем памяти?

13. Какие основные задачи решают внешние запоминающие устройства? Возможно ли использование внешних запоминающих устройств вместо ОЗУ или ПЗУ?

Принципы организации запоминающих устройств

1. Что такое DC триггер? Какова его принципиальная схема и управляющие сигналы?

2. Приведите тактовую диаграмму, иллюстрирующую работу DC триггера.

3. Каким образом возможно реализовать микросхему памяти на DC триггерах? Какие другие вспомогательные микросхемы для этого понадобятся?

4. Что такое RS триггер? Приведите пример реализации RS триггера на DC триггере.

5. В чем состоит основная проблема памяти на RS триггерах? Каковы возможные пути ее решения?

6. Что такое статические запоминающие устройства? Перечислите их основные достоинства.

Подключение статических ОЗУ и ПЗУ к МП системе

1. Каким образом МК обращается к памяти?

2. Каким образом возможно подключение нескольких модулей памяти при наличии одной шины данных и одной шины адреса?

3. Приведите пример подключения нескольких модулей ОЗУ к микроконтроллеру без необходимости буферизации адреса?

4. Приведите пример подключения нескольких модулей ОЗУ к микроконтроллеру, с буферизацией адреса?

5. Опишите основные управляющие сигналы, необходимые при нескольких модулей ОЗУ к микроконтроллеру.

6. Приведите пример подключения нескольких модулей ПЗУ к микроконтроллеру без необходимости буферизации адреса?

7. Приведите пример подключения нескольких модулей ПЗУ к микроконтроллеру, с буферизацией адреса?

8. Опишите основные управляющие сигналы, необходимые при нескольких модулей ПЗУ к микроконтроллеру.

Тактовые диаграмма МК в режиме чтения/записи.

1. Опишите процесс передачи данных между МК и ЗУ. Каким образом производится запись и чтение числа? Перечислите управляющие сигналы при чтении и записи.

2. Приведите примеры тактовой диаграммы записи. Какими задержками определяется скорость записи? Каким образом можно увеличить скорость записи?

3. Приведите примеры тактовой диаграммы чтения. Какими задержками определяется скорость чтения? Каким образом можно увеличить скорость чтения?

4. Перечислите различные режимы чтения и записи данных? Для какой архитектуры и задачи лучше применять каждое из них?

Микросхемы динамических оперативных запоминающих устройств

1. Чем отличается асинхронная память от синхронной памяти? В каких системах чаще используется асинхронная память? В каких системах чаще используется синхронная память?

2. Приведите пример тактовой диаграммы асинхронной памяти. Длительность каких операций вносит основную задержку при работе с асинхронной памятью?

3. О чем говорит следующее обозначение режима работы памяти: 5-3-3-3?

4. На сколько изменится время получения данных из памяти при переходе от режима работы 5-3-3-3 к режиму 5-2-2-2?

5. Приведите пример тактовой диаграммы синхронной памяти. Длительность каких операций вносит основную задержку при работе с асинхронной памятью?

6. Перечислите все основные задержки при получении данных из динамической синхронной памяти. Приведите пример расчета продолжительности цикла чтения для режима работы 4-2-2-2 при известной тактовой частоте.

7. Какая память будет работать быстрее:

   1. синхронная память при работе с одним бланком памяти,

   2. синхронная память при поочередной работе с разными бланками памяти.

8. Укажите характерные времена работы для синхронной и асинхронной памяти.

Проблема регенерации памяти в ДОЗУ

1. Что такое регенерация памяти, для чего она необходима?

2. Как можно увеличить промежуток между циклами регенерации памяти?

3. Как производится регенерация памяти? Возможна ли побитовая регенерация памяти?

4. Возможна ли регенерация памяти по «словам»?

5. Кто осуществляет регенерацию памяти? Каким образом запускается процесс регенерации памяти для асинхронной и синхронной динамической памяти?

6. Возможно ли использование синхронной памяти без контроллера, который производит ее регенерацию?

7. Нужна ли регенерация памяти для ПЗУ?

Принципы ускоренного доступа к данным в ДОЗУ

1. Что такое ускоренный доступ к ОЗУ? Для чего он необходим, какие у нег есть недостатки?

2. Что такое FPM? Какие недостатки у данного режима работы?

3. На сколько FPM режим работы с памятью ускорит процесс получения данных при следующих условиях:

   1. Одиночное чтение,

   2. Последовательное чтение данных из одной строки,

   3. Чтение данных из одной строки, расположенных в различных ее местах,

   4. Чтение данных из разных строк,

4. Что такое EDO? Какие недостатки у данного режима работы?

5. На сколько EDO режим работы с памятью ускорит процесс получения данных при следующих условиях:

   1. Одиночное чтение,

   2. Последовательное чтение данных из одной строки,

   3. Чтение данных из одной строки, расположенных в различных ее местах,

   4. Чтение данных из разных строк,

6. Что такое BEDO? Какие недостатки у данного режима работы?

7. На сколько BEDO режим работы с памятью ускорит процесс получения данных при следующих условиях:

   1. Одиночное чтение,

   2. Последовательное чтение данных из одной строки,

   3. Чтение данных из одной строки, расположенных в различных ее местах,

   4. Чтение данных из разных строк,

Подключение внешних устройств к МК. Клавиатуры

1. В каких случаях оправдано подключение клавиши непосредственно к выходу микропроцессора?

2. Предложите оптимальные решения подключения клавиатур для следующих ситуаций:

   1. Имеются две кнопки: запуск и остановка,

   2. Имеются кнопки для ввода чисел (0-9) и подтверждения (1 кнопка),

   3. Полноценная клавиатура с 104 кнопками,

   4. Встроенная система, где есть кнопки для ввода чисел (0-9) и подтверждения,

Подключение внешних устройств к МК. Устройства отображения дискретной информации

1. В каких случаях оправдано подключение индикаторов непосредственно к выходу микропроцессора?

2. Какие варианты подключения индикаторов к микроконтроллеру существуют. Сколько выводов микроконтроллера будет занято при использовании каждого из них в случае:

   1. Одного 8ми сегментного индикатора,

   2. Одного 10ти сегментного индикатора,

   3. 2х 10ти сегментных индикаторов,

   4. 16ти 10ти сегментных индикаторов.