Устройства памяти
Памятью называют совокупность устройств, которые обеспечивают хранение программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных данных.
Внутренняя память предназначена для хранения относительно небольших объемов информации при ее обработке микропроцессором.
Внешняя память предназначена для длительного хранения больших объемов информации.
К энергонезависимой внутренней памяти относится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Как правило содержимое ПЗУ записывается при изготовлении системы и в дальнейшем не меняется.
К энергозависимой внутренней памяти относятся оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и кэш-память. В оперативном запоминающем устройстве в двоичном виде запоминается обрабатываемая информация, программа ее обработки, промежуточные данные и результаты работы.
Устройства связи с объектом управления (усо)
Классификация УСО:
Аналоговые
аналого-цифровые преобразователи АЦП. Служат для преобразования исходной аналоговой величины в соответствующий ей цифровой эквивалент – код, являющийся выходным сигналом преобразователя.
цифро-аналоговые преобразователи ЦАП и др. Служат для преобразования цифровой информации в аналоговую форму, т.е. выходной сигнал ЦАП в общепринятых единицах измерения тока или напряжения (мВ, В, мА) соответствует численному значению входной кодовой комбинации.
Дискретные
Входные: опрос датчиков с релейным выходом, выключателей, контроля наличия напряжения в сети и т.д.
Выходные: формируют сигналы для управления пускателями, двигателями и прочими устройствами
Цифровые
Работают только с цифровой информацией
Например, коммуникационные модули, предназначенные для сетевого взаимодействия.
Контроллеры прерываний
Данный контроллер выполняет обработку последовательных запросов на прерывания от разных устройств. Представляет из себя устройство, которое встроено в МП или выполнено в виде отдельной микросхемы.
Рассмотрим структурную схему контроллера на примере К589ИК14.
Контроллер включает в себя следующие блоки:
РгЗП - регистр запросов, на который поступают запросы на прерывание z0..z7 от внешних источников;
ПШ - приоритетный шифратор, формирующий на выходе трехразрядный код номера возбужденного входа;
Буфер - буферная схема, подключающая выход ПШ к линиям системной шины данных при подаче на управляющий вход сигнала подтверждения прерывания INTA;
РгТП - регистр текущего приоритета, программно-доступный в пространстве ввода/вывода и хранящий трехразрядный код приоритета текущей программы;
СС - схема сравнения, формирующая запрос на прерывание INT процессору при условии, что код наибольшего из поступивших запросов больше кода текущего приоритета.
МП проверяет состояние входа INT в конце каждого командного цикла при условии установки в «1» триггера разрешения прерывания TI. Если INT равен «1», то микропроцессор место машинного цикла M1 выполняет цикл обслуживания прерывания, который отличается от M1 только тем, что вместо сигнала RDM вырабатывается сигнал INTA и программный счетчик PC не инкрементируется. Из-за этого не происходит чтение команды из памяти. Далее по сигналу INTA контроллер выставляет на DB[5:3] трехразрядный номер запроса. На остальных линиях DB сохраняются логическая единица. В такте T3 цикла обслуживания прерывания код с DB[7:0] записывается в регистр команд МП.
Код 11nnn111 представляет собой код одной из восьми команд RST 0. . RST 7, которые выполняются аналогично командам CALL, но с фиксированными адресами вызываемых подпрограмм:
RST 0 = CALL 0000h
RST 1 = CALL 0008h
RST 2 = CALL 0010h
….......
RST 7 = CALL 0038h
Таким образом, каждому запросу соответствует фиксированный адрес обслуживаемой его подпрограммы.
У контроллера К589ИК14 есть несколько недостатков:
жесткая система приоритетов запросов, не позволяющая обеспечить равновероятное обслуживание источников прерываний
контроллер не позволяет выделить произвольное подмножество разрешенных в данный момент прерываний из множества поступающих запросов.
использование К589ИК14 накладывает ограничение на расположение обслуживающих прерывания подпрограмм или указателей на них в адресном пространстве памяти. Команды RST вызывают подпрограммы из начальной области адресов памяти (0000..0038), что не всегда удобно при организации МПС.