Мікропроцесорні пристрої. Питання до іспиту

1.1	1.2	1.3	1.4	1.5
1.6	1.7	1.8	1.9	1.10
1.11	1.12	1.13	1.14	1.15
1.16	1.17	1.18	1.19	1.20
2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
2.6	2.7	2.8	2.9	2.10
2.11	2.12	2.13	2.14	2.15
2.16	2.17	2.18	2.19	2.20
2.21	2.22	2.23	Сноска:1.1- 1 модуль 1 задание.Посилання до запитань

Кто чем занят:

Шамраев (2.3)

Лука ()

Заворотний ()

Модуль 1. Архітектура та програмування мікропроцесорних пристроїв.

1. Загальна структура мікропроцесора. Процесори з повною системою команд

Ответ:https://studfile.net/preview/5157863/page:10/#:~:text=%D0%9C%D0%9F%20%D0%BC%D1%96%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%82%D1%8C%20%D1%82%D1%80%D0%B8%20%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%96%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%97,%3A%20%D0%A8%D0%90%2C%20%D0%A8%D0%94%20%D1%96%20%D0%A8%D0%9A.

Загальна структура мікропроцесора

5.3. Структура мікропроцесора

Структурну схему МП наведено на рис. 5.3.

Рисунок 5.3 – Структура мікропроцесора

МП містить три основні пристрої: арифметико-логічний пристрій (АЛП), регістри даних (РД) і пристрій керування (ПК). Ці та інші пристрої, що беруть участь у пересиланні даних, з’єднано шинами внутрішньої магістралі: ША, ШД і ШК.

Синхронізує і задає темп роботи (швидкодію) МП генератор тактових імпульсів (ГТІ).

АЛП являє собою комбінаційний пристрій, у якому відбувається виконання арифметичних і логічних операцій над даними.

Регістри забезпечують виконання функцій МП за рахунок зберігання кодів даних, адрес, команд та ін.

Акумулятор є основним регістром МП при діях з даними. Більшість арифметичних і логічних операцій з двома словами даних здійснюється з використанням АЛП і акумулятора.

У регістрі стану (ознакабо прапорців) зберігаються ознаки результату побіжної операції АЛУ (нульовий, додатний, від’ємний та ін.). Ці ознаки використовуються при виконанні наступних команд, наприклад, для розгалуження програми.

Лічильник команд зберігає номер команди, що виконується і тієї, що буде виконуватися наступною. Перед початком виконання програми до нього заноситься адреса її першої команди.

Регістр адреси пам’яті містить адресу пам’яті, що буде використана МП у наступному такті роботи. Його виходом є ША.

Регістр команд зберігає код поточної виконуваної команди.

Робочі регістри є внутрішньою надоперативною пам’яттю МП і застосовуються для проміжного зберігання кодів даних і адрес, забезпечуючи підвищення швидкодії.

Підключення внутрішньої магістралі МП до системної магістралі МПУ відбувається через буферні регістри інтерфейсу і вихідні підсилювачі.

Пристрій керування узгоджує роботу всіх вузлів МП.

+

Процесори з повною системою команд

http://vozom.ho.ua/MP/page42.html

З погляду системи команд і способів адресації операндів процесорне ядро сучасних 8-розрядних МК реалізує один із двох принципів побудови процесорів:

• процесори з CISC-архітектурою, які реалізують так звану повну систему команд (Complicated Instruction Set Computer).

• процесори з RISC-архітектурою, що реалізують скорочену систему команд (Reduced Instruction Set Computer).

CISC-процесори виконують великий набір команд із розвитими можливостями адресації, даючи виробнику можливість вибрати найбільше придатну команду для виконання необхідної операції. У застосуванні до 8-розрядних МК процесор з CISC-архітектурою може мати однобайтний, двохбайтний і трьохбайтний (рідко чотирьохбайтний) формат команд. При цьому система команд, як правило, неортогональна, тобто не всі команди можуть використовувати кожен зі способів адресації стосовно до кожного з регістрів процесора. Вибірка команди на виконання здійснюється побайтно протягом декількох циклів роботи МК. Час виконання команди може складати від 1 до 12 циклів. ДО МК із CISC-архітектурою відносяться МК фірми Intel з ядром MCS-51, які підтримуються в даний час цілим рядом виробників, МК сімейств НС05, НС08 і НС11 фірми Motorola і ряд інших.

2. Загальна структура мікропроцесора.(Дивитись відповідь на питання №1) Процесори з скороченою системою команд

Ответ: http://vozom.ho.ua/MP/page42.html

У процесорах з RISC-архітектурою набір команд, які виконуються, скорочений до мінімуму. Для реалізації більш складних операцій приходиться комбінувати команди. При цьому всі команди мають формат фіксованої довжини (наприклад, 12, 14 або 16 біт), вибірка команди з пам'яті і її виконання здійснюється за один цикл (такт) синхронізації. Система команд RISC-процесора припускає можливість рівноправного використання всіх регістрів процесора. Це забезпечує додаткову гнучкість при виконанні ряду операцій. До МК із RISC-процесором відносяться МК AVR фірми Atmel, МК PIC16 і PIC17 фірми Microchip і інші.

На перший погляд, МК із RISC-процесором повинні мати більш високу продуктивність у порівнянні з CISC МК при одній і тій же тактовій частоті внутрішньої магістралі. Однак на практиці питання про продуктивність більш складне і неоднозначне.

3. Логічна структура мікропроцесорної системи. Архітектура фон Неймана.

Ответ:

Логічна структура мікропроцесорної системи

Мікропроцесор складається з арифметико-логічного пристрою|устрою| (АЛП), регістрів|реєстрів|, внутрішньої шини даних, пристрою|устрою| управління.

Арифметико-логічний пристрій|устрій| призначений для виконання арифметичних і логічних операцій.

До арифметичних операцій відносяться, як правило, операції складання і віднімання.

Архітектура фон Неймана. Ответ с лекции, если загугли ть можно найти и в интернете

Існують два основні типи архітектури – фоннеймановска| і гарвардська. На рис. 3.2 приведена фоннеймановска| архітектура, яку запропонував в 1945 р. американський математик Джо фон Нейман. Особливість цієї архітектури полягає в тому, що програма і дані розташовуються|перебувають| в спільної |спільній| пам'яті, доступ до якої здійснюється по одній шині даних і команд.

4. Пристрій і принцип дії МП 8080. Функціональні блоки МП.

Ответ:

Пристрій і принцип дії МП 8080 https://uk.wikipedia.org/wiki/Intel_8080

Intel 8080 — 8-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel в квітні 1974 року. Являє собою вдосконалену версію процесора Intel 8008. За твердженням Intel, цей процесор забезпечував десятикратний приріст продуктивності в порівнянні з мікропроцесором Intel 8008.