Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ»

Кафедра ВТ

Реферат № 1

по дисциплине

«Микропроцессорные системы»

на тему

«Структура базовой микропроцессорной системы»

Выполнил:

Группа:

Санкт-Петербург

2013 Оглавление

Оглавление 2

Состав системы 4

Микропроцессорные средства 4

Микроконтроллер 5

Интегрированные процессоры 6

Процессоры обработки сигналов 6

Системная шина 8

Интерфейсы микропроцессорных систем 9

Принципы объединения 10

Принцип магистральности 10

Принцип модульности 13

Принцип третьего состояния 13

Принцип секционности 14

Принцип микропрограммируемости 14

Этапы разработки МПС 16

Этапы 16

Источники ошибок 17

Микропроцессорную систему можно рассмотреть как систему, которая предназначена для обработки входных сигналов и выдачи выходных сигналов. Сигналы могут быть как аналоговые, одиночные цифровые, цифровые коды и последовательности цифровых кодов. Т.к. микропроцессорные системы являются цифровыми, то входные аналоговые сигналы преобразуются в последовательности кодов с помощью АЦП, а выходные аналоговые сигналы формируются с помощью ЦАП. Обработка и хранение информации производятся в цифровом виде.

Характерная особенность такой системы состоит в том, что алгоритмы обработки и хранения информации в ней жестко связаны со схемотехникой самой системы. При изменении алгоритмов обработки сигналов придется менять всю структуру системы, а также производить замену электронных узлов, входящих в систему, и/или связей между ними. Например, для дополнительной операции   суммирования необходимо добавить в структуру системы сумматор. Как правило, это почти невозможно сделать в процессе непосредственной эксплуатации системы, обязательно потребуется новый производственный цикл проектирования, изготовления и отладки всей системы. Именно поэтому традиционная цифровая система часто называется системой на "жесткой логике".

Система на "жесткой логике" представляет собой специализированную систему, настроенную исключительно на одну задачу или несколько близких, заранее известных задач. Все это имеет свои бесспорные преимущества.

1. Грамотно спроектированная специализированная система, никогда не имеет аппаратурной избыточности, ее каждый элемент обязательно работает в полную силу.

2. Специализированная система может обеспечить очень высокое быстродействие, т.к. скорость выполнения алгоритмов, определяется только быстродействием логических элементов и схемой путей прохождения информации. А логические элементы всегда обладают максимальным быстродействием.

У таких систем есть один существенный минус - для каждой новой задачи ее надо заново проектировать и изготавливать. Этот процесс длительный, дорогостоящий и требует высокой квалификации исполнителей.

Для преодоления данного недостатка надо построить такую систему, которая могла бы адаптироваться под любую задачу, перестраиваться с одного алгоритма работы на другой без изменения аппаратуры. А задавать тот или иной алгоритм работы путем загрузки управляющей программы. Тогда система станет универсальной и гибкой т.к. ее можно будет перепрограммировать. Именно это обеспечивает микропроцессорная система.

Состав системы

Микропроцессор (МП), ОЗУиПЗУ— это неотъемлемые части системы. Интерфейсы ввода и вывода — устройства сопряжения МПС с блоками ввода и вывода информации. Для измерительных приборов характерны устройства ввода в виде кнопочного пульта и измерительных преобразователей (АЦП, датчиков, блоки ввода цифровой информации). Устройства вывода обычно представляют цифровые табло, графический экран (дисплей), внешние устройства сопряжения с измерительной системой.

Периферийные устройства (АЦП, таймер, компаратор, UART и др.)