Взаимодействие микропроцессорных компонентов

Различают: адресное взаимодействие; информационное взаимодействие; электрическое взаимодействие компонентов в микропроцессорных системах.

Адресное взаимодействие микропроцессорных компонентов Общие сведения

Адресное взаимодействие связано с рассмотрением особенностей передачи и приема адресов, формируемых микропроцессором на шине адреса МПС.

1. Все компоненты в МПС своими адресными входами подключаются к единой шине адреса МПС. Это объединяет компоненты в некотором едином адресном пространстве микроЭВМ. Размеры адресного пространства определяется разрядностью ША: P_АП=2^N, где N- разрядность шины адреса микроЭВМ.

2. Каждое устройство занимает в адресном пространстве МПС определенную область. Размеры занимаемых областей определяются информационной емкостью устройств, особенностями их организации. Количество программно доступных элементов внутри устройств зависит от количества адресных входов.

3. Для поиска нужного программно доступного элемента в адресном пространстве используется соответствующая система его дешифрирования. Особенности построения системы дешифрации определяется необходимой точностью деления адресного пространства, количеством адресуемых элементов, допустимой стоимостью системы дешифрации и др.

4. Для ускорения поиска адресуемого элемента и снижения аппаратных затрат на построение системы дешифрирования шина адреса условно делится на 2-е части: мл. разряды и ст. разряды. К мл. разрядам ША непосредственно подключаются своими адресными входами все адресуемые компоненты (при этом состояние на их адресных входах определяет адрес элементов, находящихся внутри них). К ст. разрядам ША подключаются дешифраторы адреса, выделяющие соответствующие области размещения в адресном пространстве адресуемых устройств:

5. Поиск нужного программно-доступного элемента осуществляется, таким образом, ступенчато: ДША определяет область размещения соответствующего компонента (внутри которого находится искомый программно-доступный элемент) и формирует для него сигнал выбора кристалла (обычно CS = 0). Выбранное дешифратором устройство «откликается» на свой адрес и «разрешает» мл. разрядам ША произвести отыскание нужного ПДЭ внутри себя (чтобы он мог принять информацию с шины данных или выдать на шину данных ранее записанную информацию).

Адресное пространство и способы его условного изображения

Адресное пространство (АП) – это упорядоченное множество кодов состояния ША МПС.

Условное обозначение АП – это отрезок числовой оси или числовая таблица с указанием нижней и верхней границ АП (обычно в шестнадцатеричной системе счисления).

При делении АП на части (области АП) они обозначаются цифрами: от 0 до 2^N-1.

На числовой оси или в числовой таблице указывают также состояния тех разрядов ША (А₀…А_N), которые участвуют в делении АП на части (области).

Пример. Изобразить АП 64 К и показать его деление на 2 равные части.

Деление адресного пространства Общие сведения

Деление АП на части приходится осуществлять, т.к. адресуемые устройства должны занимать в нем вполне определенные по размеру области. Для деления АП используются самые старшие разряды ША.

Принцип деления прост: один самый ст. разряд ША делит все АП на две равные части, два самых ст. разряда ША делят АП на 4 части и т.д.

Последовательность решения задачи деления АП:

1. исходя из условий решаемой задачи, определяется размер минимальной области (из всех, которые должны быть выделены в АП) и необходимое для этого количество старших разрядов ША;

2. выбирается метод деления АП (для выделения всех областей АП и последующего размещения в них адресуемых устройств), разрабатывается схема дешифрации АП;

3. изображается векторная диаграмма деления АП, соответствующая реализуемой схеме дешифрирования АП;

4. дается словесный комментарий к решению задачи.

Примечание: при решении задачи деления АП пункты 2 и 3 могут меняться местами.

Таким образом, точность деления АП (т.е. минимальный размер выделяемой дешифратором области) определяется минимальными размерами выделяемых областей и достигается использованием соответствующего количества ст. разрядов ША. Чем точнее надо делить АП, тем больше ст. разрядов ША необходимо использовать в системе дешифрации и тем большие аппаратные затраты необходимы для практической реализации схемы дешифрации.