
- •1. Понятие о микропроцессорах (мп). Замена устройств с жесткой логикой на мп управление.
- •2. Выбор мп комплекта (мпк. Основные критерии выбора.
- •3. Основные параметры мп и оэвм.
- •4. Микро-эвм и оэвм на основе мп. Основные семейства современных оэвм.
- •5. Классификация оэвм и мп. Признаки классификации оэвм.
- •6. Архитектура мп систем (мпс). Основные составляющие мпс.
- •7. Однокристальные, одноплатные и многоплатные микро-эвм. Основные параметры и особенности.
- •8. Микро-эвм и контроллеры. Основные отличия и сходство.
- •9. Общий принцип обработки информации в мпс. Временные соотношения при обмене информацией.
- •10. Cхемный принцип управления мп.
- •11. Микропрограммный принцип управления мп.
- •12. Типовая структура устройства управления, основанного на микропрограммном принципе.
- •13. Структура мп, основанного на схемном принципе управления (на примере мп серии к580).
- •14. Основные составляющие внутренней структуры оэвм семейства mcs-51.
- •15. Временная диаграмма работы оэвм.
- •16. Организация стека в мпс.
- •17. Режим прямого доступа к памяти (пдп).
- •18. Система прерывания в микро-эвм.
- •19. Форматы данных и команд в мпс.
- •20. Способы адресации.
- •21. Система команд мп и оэвм. Структура команды, Информация, необходимая для записи программ.
- •22. Система команд мп и оэвм Группы команд.
- •23. Программирование мп и оэвм. Этапы составления программы.
- •24. Распределение ресурсов при составлении программы. Оценка времени выполнения программы.
- •25. Однокристальные микро - эвм (оэвм) - новые изделия мп техники. Особенности, основные характеристики (на примере семейства mcs-51).
- •26. Оэвм семейства mcs-51. Структура, характеристики, назначение выводов.
- •27. Оэвм семейства mcs-51. Особенности построения блока памяти программ.
- •28. Оэвм семейства mcs-51. Особенности построения блока памяти данных.
- •29. Оэвм семейства mcs-51. Организация ввода / вывода. Назначение портов оэвм в различных конфигурациях системы.
- •30. Синхронизация оэвм семейства mcs-51. Временная диаграмма.
- •31. Узел таймеров оэвм семейства mcs-51.
- •32. Система прерываний оэвм семейства mcs-51.
- •33. Регистр состояний оэвм семейства mcs-5.
- •34. Система команд оэвм семейства mcs-51. Информация, необходимая для составления программ.
- •35. Группы команд оэвм семейства mcs-51. Их краткая характеристика.
- •36. Способы адресации в командах оэвм семейства mcs-51
- •37. Страничная адресация в командах оэвм семейства mcs-51 (на примере команд переходов и вызова подпрограмм).
- •38. Построение мпс на основе оэвм семейства mcs-51.
- •39. Примеры программирования оэвм семейства mcs-51.
- •40. Запоминающие устройства мпс. Основные параметры и классификация.
- •41. Оперативные запоминающие устройства мпс (озу). Классификация и основные параметры.
- •42. Структура и работа бис озу статистического типа.
- •43. Постоянные запоминающие устройства (пзу). Виды пзу и их основные характеристики.
- •44. Перепрограммируемые пзу (ппзу). Принципы запоминания и стирания информации.
- •45. Интерфейсные схемы мпс (на примере мпк к580).
- •46. Бис усапп кр580ви53. Принцип действия, порядок программирования.
- •47. Бис ппи кр580вв55а. Основные режимы работы. Порядок программирования.
- •48. Основные особенности и характеристики ацп и цап. Их подключение к оэвм.
- •49. Шинные формирователи, супервизоры, регистры и другие вспомогательные элементы мпс.
- •50. Программное обеспечение мпс (по мпс). Классификация, структура.
- •51. Иерархия уровней по мпс. Характеристики отдельных модулей.
- •52. Средства отладки по мпс. Характеристики, требования к отдельным составляющим.
- •53. Языки программирования мпс. Иерархия уровней.
- •54. Средства диагностики мпс.
24. Распределение ресурсов при составлении программы. Оценка времени выполнения программы.
Формат команд - одно-, двух- и трехбайтовый, причем большинство команд (94) имеют формат один или два байта. Первый байт любых типа и формата всегда содержит код операции, второй и третий байты содержат либо адреса операндов, либо непосредственные операнды.
Состав операндов включает в себя операнды четырех типов: биты, ниблы (4 разряда), байты и 16-битные слова. Время исполнения команд составляет 1, 2 или 4 машинных цикла. При тактовой частоте 12 МГц длительность машинного цикла составляет 1 мкс, при этом 64 команды исполняются за 1 мкс, 45 команд - за 2 мкс и 2 команды (умножение и деление) - за 4 мкс.
Определение быстродействия выполняемой программы можно провести на основании подсчета числа тактов в графе "Кол-во тактов" с учетом программных циклов и т.п. Затем общее число тактов умножается на время одного такта. Для ОЭВМ fц = fкв/12, где fкв выбирается в диапазоне 1...12 МГц. При необходимости могут выбраны МК и с более высокими значениями тактовой частоты.
25. Однокристальные микро - эвм (оэвм) - новые изделия мп техники. Особенности, основные характеристики (на примере семейства mcs-51).
Однокристальная микро-ЭВМ (ОЭВМ) - МПС, реализованная на одном кристалле, и выполняющая основные функции управления и сопряжения с объектом
Микропроцессоры как элемент МПС развивается в следующих направлениях:
- увеличение разрядности ЦПЭ,
- повышение быстродействия,
- увеличение степени интеграции БИС ЦПЭ,
- уменьшение энергопотребления.
В настоящее время существующие БИС МП и ОЭВМ имеют степень интеграции около 300 тыс. элементов/см. В ближайшем будущем возможно повышение этой степени до 1 млн. элементов/см. Это уже предел для современного уровня технологии производства БИС. Дальнейшее повышение степени интеграции сопряжено с очень большими технологическими трудностями и, естественно с увеличением стоимости МП. При этом теряется одно из главных преимуществ МП - его дешевизна. Поэтому нельзя ожидать в ближайшем будущем существенного повышения степени интеграции.
Быстродействие современных МП приближается к миллиону операций в секунду (тактовая частота около 50 МГц). Следует ожидать увеличения быстродействия примерно до 100 МГц. Однако повышению производительности всей МПС в целом препятствует не ЦПЭ, а низкоскоростные внешние устройства. Поэтому основной проблемой, стоящей на современном этапе перед разработчиками МПС, является повышение быстродействия всех компонент МПС. А это сделать по ряду причин очень трудно. Кроме того, повышение быстродействия влечет за собой, опять таки, повышение стоимости МПС.
26. Оэвм семейства mcs-51. Структура, характеристики, назначение выводов.
Порты Р0, Р1, Р2, Р3 являются двунаправленными портами ввода-вывода и предназначены для обеспечения обмена информацией ОМЭВМ с внешними устройствами, образуя 32 шины ввода-вывода. Помимо работы в качестве обычных портов ввода-вывода линии портов Р0-Р3 могут выполнять ряд дополнительных функций.
Через порт Р0:
выводится младший байт адреса А0-А7 при работе с внешней памятью программ и внешним ОЗУ
выдается из ОЭВМ и принимается в ОЭВМ байт данных при работе с внешней памятью (таким образом, этот порт представляет собой в этом режиме так называемую мультиплексированную шину адреса/данных).
задаются данные при программировании внутреннего ППЗУ, и читается содержимое внутренней памяти команд
Через порт Р1:
задается младший байт адреса при программировании внутреннего ППЗУ и при чтении внутренней памяти программ
Через порт Р2:
выводится старший байт адреса А8-А15 при работе с внешней памятью команд и внешней памятью данных (для внешней памяти данных – только при использовании команд MOVX A,@DPTR и MOVX @DPTR,A, которые вырабатывают 16-разрядный адрес)
задается старший байт (разряды А8-А15) адреса при программировании внутреннего ППЗУ и при чтении внутренней памяти программ.
Каждая линия порта Р3 имеет индивидуальную альтернативную функцию:
Р3.0 – RxD, вход последовательного порта;
Р3.1 – TxD, выход последовательного порта;
Р3.2 – INT 0, используется как вход 0 внешнего запроса прерывания;
Р3.3 – INT 1, используется как вход 1 внешнего запроса прерывания;
Р3.4 – T0, используется как вход счетчика внешних событий Т/С0;
Р3.5 – T1, используется как вход счетчика внешних событий Т/С1;
Р3.6 – WR, строб записи во внешнюю память данных, выходной сигнал, сопровождающий вывод данных через порт Р0 при использовании команд MOVX @Ri,A и MOVX @DPTR,A;
Р3.7 – RD, строб чтения из внешней памяти данных, выходной сигнал, сопровождающий ввод данных через порт Р0 при использовании команд MOVX A,@Ri и MOVX A,@DPTR.