1.12 Организация микропроцессор-основанной Системы
Рисунок 1.3 выставки упрощенная но формальная структура микропроцессор-основанной системы или изделия. Так как микрокомпьютер - один среди многого микропроцессора - bused системы, это будет иметь ту же самую структуру как показано на рисунке 1.3. Это включает четыре компонента: микропроцессор, вход, продукция(выпуск), и память (память для чтения - записи и постоянное запоминающее устройство). Эти компоненты организованы вокруг общей пути связи названной шиной. Полная группа компонентов также упомянута как, система или микрокомпьютерная система, и компоненты непосредственно упомянута как подсистемы ^ В начале, необходимо дифференцировать между микропроцессором сроков(условий) и микрокомпьютером из-за общего неправильного употребления этих сроков(условий) в популярной литературе. Микропроцессор - один компонент микрокомпьютера. С другой стороны, микрокомпьютер - полный компьютер, подобный любому другому компьютеру, за исключением того, что функции ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА микрокомпьютера сделаны микропроцессором. Точно так же периферия срока(термина) используется для приборов(элементов) ввода - вывода. Различные компоненты микропроцессор-основанного изделия или микрокомпьютера показываются, на рисунке 1.3 и их функции описаны в этой секции.
МИКРОПРОЦЕССОР
Микропроцессор - полупроводниковый прибор, состоящий из электронных логических схем V производимый, используя или крупномасштабный (БИС) или very-large-scale интеграция (VLSI) методика.. Микропроцессор способен к исполнению различных вычислительных функций и решений создания изменить(заменить) последовательность выполнения программы. В больших компьютерах, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР, выполненный на одном или большее количество правлений кругооборота делает эти вычислительные функции. Микропроцессор находится многими способами, подобными ЦЕНТРАЛЬНОМУ ПРОЦЕССОРУ, но включает всю логическую схему(схемную часть), включая блок управления, на одном чипе. Микропроцессор может быть разделен в три сегмента для ясности пользы, как показано на рисунке 1.3: арифметическая единица (ALU), регистрирует массив(матрицу), и блок управления.
СИМВОЛ 1.3
Микропроцессор-основанная Система с Архитектурой(организацией) Шины
Арифметическая Единица Это является областью микропроцессора где различный вычислительный функции сделаны на данных. ALU единица делает такие арифметические действия как дополнение и вычитание, и такие логические действия как И, ИЛИ, и исключительный ИЛИ. Результаты запасены или в регистраторах или в памяти.
Массив(матрица) Регистра Эта область микропроцессора состоит из различных регистраторов. Эти регистраторы прежде всего используются, чтобы хранить данные временно в течение выполнения программы. Некоторые из регистраторов доступны для пользователя через инструкции.
Единица Управления блок управления обеспечивает необходимый выбор времени и управляющие сигналы к всем действиям в микрокомпьютере. Это управляет поток данных между микропроцессором и памятью и перифериями.
Теперь вопрос: какова связь среди команды программиста (двоичная модель Os и 1 s), ALU, и блока управления? Этому можно объяснять с примером кругооборота полного сумматора. Кругооборот полного сумматора может быть разработан с регистраторами, логическими вентилями, и часами(датчиком меток времени). Часы(датчик меток времени) начинают(вводят) действие добавления. Точно так же комбинация разрядов команды начинает(вводит) последовательность сигналов часов(датчика меток времени), включает соответствующие логические схемы в ALU, и делает задачу. Это названо микропрограммированием, которое выполнено в этапе проекта микропроцессора. Комбинации разрядов, требуемые, чтобы начать(ввести) эти действия микропрограммы даются программисту в форме системы команд микропроцессора. Программист выбирает соответствующие комбинации разрядов из набора для данной задачи и входит в них последовательно в память через устройство ввода данных. Когда ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР читает эти комбинации разрядов по одному, это начинает(вводит) соответствующие микропрограммы через блок управления, и делает задачу, указанную в инструкциях.
В настоящее время, различные микропроцессоры доступны от различных изготовителей. Примеры широко используемых 8-разрядных микропроцессоров включают Intel 8085, Zilog Z80.
Фирма Motorola 68008 Более ранних микрокомпьютеров была разработана вокруг 8-разрядных микропроцессоров; теперь эти процессоры обычно используются во вложенных системах. Недавние версии IBM персональных компьютеров. Персональный System/2 (Модели 90 и 95), разработаны вокруг Intel 80486 32-разрядных микропроцессора. Одноплатные микрокомпьютеры типа Intel SDK-85 и Мультиобучающийся микро - Profecssor обычно используются в лабораториях колледжа; SDK-85 основан на 8085 микропроцессоре, и микро-профессоре, основанном на Z80 микропроцессоре.
ВХОД
Секция входа передает(перемещает) данные и инструкции в двоичном со внешнего мира на микропроцессор. Это включает такие приборы(элементы) как клавиатура, телетайп, и аналого-цифровой преобразователь. Обычно, микрокомпьютер, используемый в лабораториях колледжа включает или шестнадцатеричную клавиатуру или КЛАВИАТУРУ ТЕКСТОВЫХ ДАННЫХ как устройство ввода данных. Шестнадцатеричная клавиатура имеет 16 ключей данных (от 0 до 9 и к F) и некоторым дополнительным функциональным клавишам, чтобы делать такие действия как хранение данных и выполнения программ. КЛАВИАТУРА ТЕКСТОВЫХ ДАННЫХ (объясненный в сечении 1.2) подобна клавиатуре пишущей машинки, и это используется, чтобы войти в программы в английский язык-подобный язык. Хотя КЛАВИАТУРА ТЕКСТОВЫХ ДАННЫХ найдена в большинстве микрокомпьютеров, одноплатные микрокомпьютеры обычно имеют шестнадцатеричные клавиатуры , и микропроцессор-основанные изделия типа микроволнового термостата имеют десятичные клавиатуры.
ВЫВОД
Секция продукции(выпуска) передает(перемещает) данные с микропроцессора на такие устройства вывода как светоизлучающие диоды (СВЕТОДИОДЫ), (ЭКРАННАЯ) катодно-лучевая трубка, принтер, магнитная лента, или другой компьютер. Обычно, одноплатные компьютеры и микропроцессор-основанные изделия (типа судомойки) включают СВЕТОДИОДЫ, СВЕТОДИОДЫ с семью долями, и алфавитно-цифровые показы СВЕТОДИОДА как устройства вывода.
ПАМЯТЬ
Память хранит такие двоичные данные как инструкции и данные, и обеспечивает ту информацию на микропроцессор всякий раз, когда необходимо. Чтобы выполнять программы, микропроцессор читает инструкции и данные из памяти и делает вычислительные действия в секции ALU. Результаты или переданы в секцию продукции(выпуска) для показа или запасены в памяти для более позднего использования. Блок памяти, показанный на рисунке 1.3 имеет две секции: Постоянное запоминающее устройство (ROM) и память Для чтения - записи (R/WM), популярно известный как Память с произвольным доступом (ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ).
ROM используется, чтобы хранить программы, которые не нуждаются в изменениях. Программа монитора(измерителя) одноплатного микрокомпьютера обычно запасена в ROM. Эта программа интерпретирует информацию, введенную через клавиатуру и обеспечивает эквивалентные двоичные разряды микропроцессору. Программы, запасенные в ROM могут только читаться; они не могут быть изменены.
Память Для чтения - записи (R/WM) также известна как память пользователя. Это используется, чтобы хранить программы пользователя и данные. В одноплатных микрокомпьютерах, программа монитора(измерителя) контролирует шестнадцатеричные ключи и хранит те инструкции и данные в R/W памяти. Информация, запасенная в этой памяти может легко читаться и изменен.