- •Раздел 1. Архитектура микропроцессоров 22 ч., 6 ч., пз.
- •Тема 1.1 История развития и классификация микропроцессоров.
- •1.1.1 Основные определения
- •1.1.2 История развития микропроцессоров
- •1.1.3 Принципы построения процессорных эвм
- •1.1.4 Классификация мп
- •По назначению.
- •Тема 1.2 Структура микропроцессора (6 час). (можно 4 час)
- •Устройство управления уу (Кузин , Жаворонков с. 100-102-106)
- •Тема 1.3 Поколения микропроцессоров (Корнеев, Киселёв, с. 114-118)
- •Тема 1.4 Система команд микропроцессора
- •Тема 1.2 Структура микропроцессора Альбом л. 31; (1) с. 151-166;
- •1.2.1 Структура и назначение устройств эвм (Калабеков с. 193-196)
- •Функционирование процессора (микропроцессора) (Калабеков, с.200-202)
- •Внутренняя структура микропроцессора (Калабеков с. 235)
- •1.2.4 Функциональное обозначение и технические данные мп кр580 вм80а
- •Тема 1.4 Система команд микропроцессора
- •1.4.1 Формат команд и данных (Калабеков с. 238)
- •1.4.2 Способы адресации
- •1.4.3 Система команд микропроцессора
- •Тема 1.3 Поколения микропроцессоров
- •1.3.1 История развития вычислительной техники
- •1.3.2 Классификация компьютеров
- •1.3.3 Основные характеристики микропроцессоров
- •1.3.4 Классификация микропроцессоров
- •1.3.5 Микропроцессорные комплекты
- •1.3.6 Направления и этапы развития мп
- •Практическая работа № 1
- •Пр № 2,3 Программирование циклических и разветвлённых процессов
- •1. Апгоритм перемножения двоичных чисел без знака
- •3. Кодирование команд на языке ассемблера
- •4. Программирование с использованием регистра признаков
- •Тема 1.4 Режимы работы микропроцессоров
- •1.4.1 Состав и назначение узлов микропроцессорной системы
- •1.4.2 Функционирование микропроцессорной системы
- •1.4.3 Пример выполнения микропрограммы
- •1.4.4 Информация о состоянии процессора
- •1.4.5 Режимы работы микропроцессора
- •1.4.6 Система прерываний (Угрюмов, с. 270)
- •Раздел 2 Принципы функционирования микропроцессоров
- •Тема 2.1 Память как функциональны узел микропроцессорной системы мпс
- •2.1.1 Назначение, параметры и классификация запоминающих устройств зу
- •2.1.2 Статические оперативные запоминающие устройства созу (Угрюмов, с. 221)
- •2.1.3 Динамические оперативные запоминающие устройства дозу
- •2.1.4 Масочные постоянные запоминающие устройства пзу (м)
- •2.1.5 Однократно программируемые ппзу (prom)
- •2.1.6 Репрограммируемые (мнгократнопрограммируемые) рпзу с электрическим стиранием (эсппзу)
- •Тема 2.2 Принципы доступа мп к адресному пространству
- •2.2.1 Память с адресным доступом
- •2.2.2 Память с последовательным доступом
- •2.2.4 Организация кэш-памяти
- •Тема 2.3 Принципы формирования адресного пространства
- •2.3.1 Разбиение адресного пространства на блоки озу, пзу, увв, внешних зу.
- •2.3.2 Сигналы управления памятью и внешними устройствами
- •2.3.3 Входные и выходные сигналы микросхем памяти
- •2.3.4 Абсолютная и неабсолютная адресация модулей памяти
- •Практическая работа 4
- •Практическая работа №5
- •2.3.5 Виртуальная память
- •2.3.4 Расслоение памяти
- •Тема 2.4 Память как функциональный узел (2 часа)
- •2.4. 2 Накопители на жёстких магнитных дисках нжмд
- •2.4.3 Характеристики накопителей на жёстких дисках
- •2.4.4 Технологии чтения-записи
- •2.4.5 Лазерные диски cd
- •2.4.6 Лазерные диски dvd
- •2.4.7 Магнитооптические технологии
- •Раздел 4 Микропроцессорные системы
- •Тема 4.1 Организация функционирования систем
- •4.1.1 Назначение и классификация интерфейсов, сигналы взаимодействия
- •Шинные формирователи
- •Буферные регистры
- •Параллельный периферийный адаптер ппа
- •Программируемый последовательный интерфейс кр580вв51а
- •Тема 4.2 Система прерываний (Угрюмов, с. 270)
- •4.2.1 Назначение и принципы организация прерываний
- •4.2.2 Средства обслуживания прерываний микропроцессора к1821вм85
- •4.2.3 Сигналы блока управления прерываниями и ввода/вывода
- •4.2.4 Контроллеры прерываний
- •4.2.5 Функционирование мп при обслуживании прерываний
- •Тема 4.3 Прямой доступ к памяти
- •Раздел 3. Микроконтроллеры
- •Тема 3.1. Назначение и принцип работы микроконтроллеров
- •3.1.1 Общие сведения о микроконтроллерах
- •3.1.2 Микроконтроллеры 8051 (к1816ве51 и к1830ве51)
- •3.1.3 Структурные схемы и назначение выводов мк 8051 (к1816ве51 и к1830ве51)
- •Программирование микроконтроллеров мк 8051 ( к1816ве51 и к1830ве51)
- •Тема 3.2 Микроконтроллеры серии avr фирмы Atmel.
- •3.2.1 Общая характеристика микроконтроллеров avr
- •3.2.2 Состав и организация микроконтроллеров avr
- •3.2.3 Система команд микроконтроллера avr фирмы Atmel
- •Тема 3.3 Принципы программирования микроконтроллеров на языке Ассемблера
- •3.3.1 Состав и форма записи программы
- •3.3.2 Директивы
- •3.3.3 Операторы
- •3.3.4 Простейшая задача
- •3.3.5 Описание программы
- •Практическая работа 7
- •Описание программы
- •3.3.6 Трансляция и отладка программы микроконтроллеров avr (Белов, с. 303)
- •3.3.7 Программа управления программатором мк avr
- •3.3.8 Программатор микроконтроллеров avr (Белов, с. 323)
- •3.3.9 Модуль программатора basic stamp 2 (вs-2)
- •Микропроцессорный контроллер мпк радиостанции рс-46м Назначение радиостанции рс-46м
- •Функционирование микропроцессорного контроллера.
- •Распределение адресного пространства мпк радиостанции рс-46м
- •Устройство приёмник-генератор сигналов пгс
- •Структурная схема устройства пгс
- •Плата ввода-вывода сигналов ввс
- •Плата приёмника-генератора сигналов пгс
2.4.7 Магнитооптические технологии
Диск, изготовленный по магнитооптической МО технологии, покрыт слоем спла-ва, который отражает излучение лазера под разными углами в зависимости от напра-вления намагниченности (см. рисунок 2.28). Данные на нём могут записываться как «северные» и «южные» магнитные полюса, как и на жёстком диске.
При помещении в дисковод диск подвергается действию магнитного поля с одной стороны и лазерного луча – с другой. Магнитный слой МО-диска сохраняет записан-ные данные неизменными, пока не будет нагрет до температуры Кюри (примерно 200 0С). При нагреве лазером магнитные частиц размагничиваются, после чего ори-
60
ентация магнитного поля меняется магнитной записывающей головкой.
При считывании данных используется менее мощный лазер и эффект Керра.
Эффект Керра заключается в том, что поляризация отражённого света меняется в
зависимости от ориентации магнитного поля. В точках, где частицы не подверга-
лись лазерно-магнитному воздействию, записан «0», а где нагревалась и намагни-
чивались – «1».
Рисунок 2.28 – Магнитооптическая технология: а – запись, вертикальными
стрелками показана ориентация магнитного поля в записывающем слое;
б - считывание
Дополнения к организации памяти: Если для работы нужно больше памяти, чем фи-зически присутствует в компьютере, ОС (операционная система ) не прекращает рабо-ту, а сбрасывает не используемое в данный момент содержимое памяти в дисковый файл (своп) и затем по мере необходимости «перегоняет» данные между ОП и свопом. Это медленнее, чем доступ ОС к самой ОП.
Память с байтовой адресацией – такая, прикоторой каждый байт имеет свой адрес. Последовательные байты имеют адреса0, 1, 2….Т.О. слово длиной 32 бита займёт 4 адреса. Существует прямой порядок байтов (наименьший адрес имеет самый младший байт) и обратный порядок байтов (самый старший байт имеет наименьший адрес).
61
Раздел 4 Микропроцессорные системы
Тема 4.1 Организация функционирования систем
4.1.1 Назначение и классификация интерфейсов, сигналы взаимодействия
Интерфейс, в соответствии с ГОСТ 23633-79, ISO, IEEE – совокупность унифициро-ванных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов.
Интерфейс – Совокупность технических и программных средств, обеспечиваю-щих взаимодействие функциональных элементов в автоматизированных системах сбора, обработки и передачи информации.
Иногда вместо термина «интерфейс» используется термин «стык» - место соедине-ния устройств передачи сигналов данных, входящих в системы передачи данных.
Простейший интерфейс – кабель с разъёмами. Но обычно это сложные устройства, например модем DSL, в котором осуществляется преобразование данных из параллель-ного кода в линейный многопозиционный сигнал и обратно.
Интерфейсы обеспечивают информационную и электрическую совместимость между функциональными частями системы, унифицируют внутри- и межсистемные связи и обеспечивают тем самым функционирование системы как единого целого.
Основные элементы интерфейсов – это протоколы обмена (совокупность правил выполнения функций), аппаратная часть и программное обеспечение.
Совокупность средств, обеспечивающих функциональную, электрическую и механи-ческую совместимость модулей, блоков, узлов МПС, стандартизируется.
Функциональная совместимость обеспечивается применением управляющих сигна-лов, имеющих одинаковые смысл и временное положение. В МПС применяются сигна-лы: МW – запись в память, МR – чтение из памяти, IOR – чтение из внешних устройств IOW – запись во внешние устройства, INT – запрос прерывания, INTA – разрешение прерывания, HOLD – запрос прямого доступа к памяти ПДП, HLDA – подтверждение ПДП, GLK – синхронизация, RESET – сброс, WAIT – ожидание.
Электрическая совместимость обеспечивается определёнными уровнями сигналов, их мощностями и др.
Механическая совместимость предполагает применение определённого вида конструкций, разъёмов, соединителей и т.д.
Классифицируются интерфейсы по ряду признаков:
- по конфигурации цепей связи (магистральные, радиальные, кольцевые, каскадные);
- способу передачи информации (параллельные, последовательные, параллельно-последовательные);
- режиму передачи данных (симплексному, полудуплексному и дуплексному);
- способу обмена (синхронный и асинхронный.
Микропроцессорный контроллер МПК радиостанции РС-46М, например, включает: микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ, РПЗУ. К внешним по отношению к МПК следует отнести:
пульты управления радиостанцией, 2-х и 4-х проводные каналы, приёмопередатчик
62
радиостанции, приёмник-генератор сигналов ПГС.
Для осуществления взаимодействия с ними требуются интерфейсы. Таковыми явля-ются: адаптеры 2-х и 4-х проводных линий АПК-2 и АПК-4; адаптер телефонной линии АТЛ; адаптер периферийных устройств АПУ; адаптер приёмо-передатчика АПП; адаптер телеуправления АТУ, адаптер периферийных устройств АПУ, асинхронный последова-тельный интерфейс RS-232.
Взаимодействие и обмен данными, осуществляется по системной магистрали (шине) и локальным шинам при помощи интерфейсных БИС.
К интерфейсным ИМС относятся: буферы, шинные формирователи, интерфейсы ввода-вывода, параллельные периферийные адаптеры ППА, программируемые связные адаптеры, программируемые контроллеры прерываний, контроллеры ПДП, программируемые таймеры
