15. Аппаратный умножитель и его применение

Аппаратный умножитель - это перефферийное устройство, т.к. не входит в состав ЦПУ.

Функциональная схема аппаратного умножителя:

* - аппаратно-доступные регистры

Умножитель позволяет выполнить 4 вида умножения:

Работа умножителя инициализируеться после записи второго операнда.

• MPY – умножение без учета знака

• MPYS - умножение байтов или слов с учетом знака.

• MAC - умножение с накоплением, применяется для реализации

• сигнала управления на выходе регулятора.

• MACS – умножение с накоплением с учетом знака.

U = k_i * x_i - взвешенная сумма сигналов обратных связей.

1. U=0, i=0

2. U_i+1 = k_i+1 * x_i+1

3. U=u+u_i+1

i+1=n? Если нет. То перейти к1

Содержимое регистра SUMEXT зависит от вида умножения

	SUMEXT
MPY	0000h
MPYS	0000h,если + FFFFh, если -
MAC	Флаг переноса
MACS	0000h,если + FFFFh, если -

Примеры умножения:

MOV # 000Ah, & MPY

MOV # 0005h, & OP2

NOP

MOV # RESLO, R10

MOV & RESH0, R11

R10 = 0032k

R11 = 0000h

Особенности работы умножителя:

1. Перед началом умножения нужно запустить прерывание: DINT

MOV # RESLO, R14

MOV # 000Ah, & MPY

MOV # 0005h/ & OP2

NOP

MOV @ R14, R10

MOV @ R14, R11

16. Виды операции умножения

Аппаратный умножитель позволяет выполнить 4 вида умножения.

Работа умножителя инициируется после записи второго операнда.

MPY – умножение без учета знака.

MPYS – умножение байтов и слов с учетом знака.

MAC – умножение с накоплением, применяется для реализации сигнала управления на выходе регулятора.

– взвешенная сумма сигналов обратных связей.

1. u=0; i=0.

2. U_i+1=

3. U= .

i+1=n?, если нет, то перейти к 1.

MACS – умножения с накоплением с учетом знака.

Содержимое регистра SUMEXT зависит от вида умножения.

	SUMEXT
MPY MPYS MAC MACS	0000h 0000h, если + FFFFh, если – Флаг с переноса 0000h, если + FFFFh, если –

Примеры умножения:

MOV # 000Ah, & MPY

MOV # 0005h, & OP2

NOP

MOV & RESLO, R10

MOV & RESHO, R11

R10=0032h

R11=0000h

Пример: Составить алгоритм-программу расчета:

MOV # 0003h, & MPYS;

MOV R5, & OP2;

MOV # 0005h, & MACS;

MOV R6, & OP2;

MOV # 000Ah, & MACS;

MOV R7, & OP2;

MOV & RESLO, R8;

MOV & RESH1, R9;

17. Применение умножения с накоплением при расчете сигналов управления

18. Аппаратные и программные средства интрфейса.

Интерфейсом называют совокупность аппаратных и программных средств для организации обмена информации. Для управления вводом и выводом информации применяются три способа:

1. программно управляемый

2. программно-аппаратный

3. аппаратно управляемый

1. Программно управляемый ввод-вывод осуществляется с помощью команд ввода и вывода информации. Некоторые контроллеры в системе команд содержат специальные операции ввода и вывода. В некоторых типах контроллерах обращение к портам осуществляется так же, как и обращение к памяти, с использованием их адресов. При такой реализации алгоритм должен предусматривать периодический опрос портов, что является не экономичным.

2. Программно-аппаратный ввод-вывод информации инициализируется внешним устройством с помощью запроса на прерывание. Такой способ применяется для сохранения ресурсов, он разгружает основную программу и ускоряет реакцию на внешний сигнал. Запрос на прерывание вырабатывают внешние устройства. Такие запросы идут на специальный входы микросхем. В результате основная, или фоновая, программа прерывается, и процессор начинает процесс прерывания. Для каждого устройства своя подпрограмма. Режим прерывания возможен только в том случае, если система содержит устройство - программируемый контроллер прерывания (ПКП, PIC). Обслуживается прерывание и высоким приоритетом. Виды приоритетов: фиксированный и циклический. Фиксированный организуется схемно, и он определяется номером входа к которому подсоединено устройство:

где I0 – высший приоритет, INT – запрос на прерывание.

Если циклический, то только что обслуженное устройство приобретает низкий приоритет.

3. Аппаратно управляемый ввод-вывод информации инициализируется внешним устройством с помощью запроса захват магистрали. Для этого применяется контроллер прямого доступа памяти (КПДП, DMA). Процессор отключается от магистрали и идет обмен данных между внешним устройством и оперативной памятью напрямую. Режим прямого доступа к памяти применяется для быстрой передачи больших массивов информации.