2. Структура типичной микроЭВМ
1
Общие сведения
Структура микроЭВМ является магистрально- модульной. В такой структуре имеется группа магистралей (шин), к которым подключаются различные модули (блоки), обменивающиеся между собой информацией по одним и тем же шинам поочередно.
К такой структуре можно отнести трехмагистральную микроЭВМ.
Структура типичной микроЭВМ |
2 |
Структура трехмагистральной микроЭВМ
Микропроцессор
|
Address Bus – шина адреса |
|
|
|
||
|
Data Bus – шина данных |
|
|
– Bus Control |
||
|
|
|
|
шина управления |
||
ПЗУ |
ОЗУ |
Порт |
Порт |
Основные |
||
сигналы |
||||||
ввода |
вывода |
|||||
|
|
CB |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Структура типичной микроЭВМ |
3 |
Система шин микроЭВМ
Шина представляет собой набор электрических проводников, объеди-ненных функционально и часто физически. Шины объединяют все функциональные блоки микроЭВМ и обеспечивают обмен данными.
an-1 |
|
an-2 |
n |
a0
n – разрядность шины
(число проводников)
В составе типичной микроЭВМ выделяют три типа шин: AB (Address Bus) – шина адреса;
DB (Data Bus) – шина данных;
CB (Control Bus) – шина управления.
Структура типичной микроЭВМ |
4 |
Система шин микроЭВМ
Шина адреса (AB) предназначена для однозначного определения элемента микроЭВМ (например, ячейки памяти или устройства ввода/вывода) и является однонаправленной. Шина данных (DB) служит для обмена данными между элементами микроЭВМ (двунаправленная). Шина управления (CB) предназ- начена для согласования работы элементов микроЭВМ. В структуре трёхмагистральной микроЭВМ приведены
4 сигнала шины управления:
–MEMR (Memory Read) – сигнал чтения из памяти;
–MEMW (Memory Write) – сигнал записи в память;
–I/OR (Input/Output Read) – сигнал чтения из ВУ;
–I/OW (Input/Output Write) – сигнал записи во ВУ.
Структура типичной микроЭВМ |
5 |
Микропроцессор
Микропроцессор (МП) – функционально законченное устройство, работающее по программе, подаваемой на ее вход. МП в микроЭВМ является центральным узлом по обработке информации. МП вырабатывает большинство управляющих сигналов микропроцессор- ной системы, выдает адреса ячеек памяти, адреса устройств ввода/вывода, из которых следует считывать или записывать данные. Микропроцессор ведет обмен данными практически со всеми узлами микроЭВМ
и осуществляет за ними контроль.
Структура типичной микроЭВМ |
6 |
Память микроЭВМ
Память микроЭВМ представляет собой совокупность регистров (ячеек), предназначенных для хранения информации в двоичной форме. Каждая ячейка имеет уникальный адрес, что обеспечивает возможность доступа к ней. Адрес представляет собой двоичное слово, длина которого определяет количество ячеек, которое может быть адресовано. Совокупность всех адресов образует адресное пространство микроЭВМ.
Если в AB m разрядов, то объем адресного пространства M = 2m.
Память имеет две классические разновидности: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Структура типичной микроЭВМ |
7 |
Выполнение команд в МП
В зависимости от действий, выполняемых МП, различают следующие типы машинных циклов:
•выборка (чтение первого байта команды);
•чтение памяти (чтение второго и третьего байтов команды, чтение операнда);
•запись в память;
•чтение стека;
•запись в стек;
•ввод данных из внешнего устройства;
•вывод данных во внешнее устройство;
•прерывание;
•останов;
•прерывание при останове.
Архитектура восьмиразрядного микропроцессора |
8 |