Характеристики интегральных микросхем цап

Тип	Число разрядов	Время установления, МКС	Интегральная нелинейность, %	Особенность исполнения
КР572ПА1	10	5	0.10	Перемножающий с матрицей R—2R на КМОП ключах
КР572ПА2	12	15	0,02	Перемножающий с матрицей R—2R и выходным регистром
К594ПА1	12	3.5	0,02	С суммированием токов на комбиниро­ванной резис^-ивной матрице и биполярных транзисторах
К1108ПА1	10	0.4	0,02	С суммированием токов на комбиниро­ванной матрице и биполярных транзис­торных ключах
К1118ПА1	8	20-10-'	0,19	С суммированием токов на взвешенных резисторах и ЭСЛ структурах
К118ПА4	10	30-10'	0,10	Быстродействующий на ЭСЛ структурах

Раздел 7

Микроконтроллеры

13. Микропроцессоры

Микропроцессор – это устройство цифровой обработки информации, осуществляемой по программе. По назначению он близок к процессору ЭВМ, однако обладает меньшими функциональными возможностями. Микропроцессор реализуется в виде одной или нескольких микросхем высокой степени интеграции и применяется совместно с электронным запоминающим устройством программы (3УП) и запоминающим устройством данных (ЗУД), а также с устройством ввода-вывода (УВВ) [2]. По аналогии с ЭВМ система, состоящая из микропроцессора и указанных устройств, получила название микро-ЭВМ или микропроцессорной системы (рисунок 3.22).

Рис121.– Функциональная схема микро-ЭВМ

Устройство ЗУ программ предназначено для хранения команд, составляющих программу работы микропроцессора, и выполняется таким образом, что информация, записанная в нем, не теряется при перерывах в напряжении питания. Устройство ЗУ данных используется для хранения данных, предназначенных для обработки микропроцессором. Устройство УВВ обеспечивает ввод данных в ЗУД и их вывод к внешним приборам и устройствам. Микропроцессор состоит:

а)из схем, обеспечивающих выборку команд из ЗУП, их дешифрирование и выполнение;

б)арифметическо-логического устройства (АЛУ),представляющего собой совокупность схем, реализующих арифметические и логические операции над данными;

в)устройства управления, предназначенного для управления операциями и имеющего связи с ЗУП, ЗУД, и УВВ;

д)различных регистров, служащих местом временного хранения и преобразования данных и команд.

Блоки микропроцессорной системы связаны трактом передачи адресов для выборки микропроцессором команд из ЗУП и данных из ЗУД или УВВ, а также трактом передачи команд из ЗУП в микропроцессор и данных из ЗУД или УВВ в микропроцессор и от него. Оба тракта передачи информации состоят из некоторого количества проводников, каждый из которых может подключаться к соответствующим приемникам и источникам микропроцессорной системы, осуществляя многократное использование каждого проводника для создания связи между узлами блоков микропроцессорной системы. Это достигается устройством управления микропроцессора, осуществляющим разделение во времени соответствующих связей (мультиплексирование).

Система с микропроцессором оперирует информацией в двоичной системе счисления. Каждый разряд двоичного числа называется битом. Крайний слева бит имеет наибольший вес, в связи с чем он называется старшим битом (разрядом). Крайний справа бит имеет наименьший вес, поэтому его называют младшим битом (разрядом). Обозначение битов 16-разрядного двоичного числа показано на рисунке 3.23.

Информация, которую обрабатывает микропроцессор, представляется группой битов, составляющих слово.

Рис.122 – Структура двоичного кода микропроцессорной системы

Количество битов в слове, несущем информацию о данных, зависит от типа микропроцессора. Наиболее распространены слова для передачи данных длиной в 4, 8, 12, 16 и 32 бит. Количеством битов в слове для передачи данных определяется, в частности, число разрядов приемных регистров, входящих в сверхоперативную память микропроцессора. Длина слова, предназначенного для передачи адресов (адресации) к ЗУП и ЗУД, может превышать длину слова для передачи данных (соответственно может быть больше и число проводников в тракте передачи адресов). Это позволяет существенно увеличить объем памяти ЗУП и ЗУД. Так, при 16-битовом адресном слове (16 проводников в тракте передачи адресов) может быть опрошено 2ⁿ= 65536 ячеек ЗУ.

Биты, образующие слово, подразделяют на группы. Группа, состоящая из 8 бит, называется байтом (рисунок 3.23). Деление слова на байты позволяет упростить представление двоичного слова, применив шестнадцатеричную форму записи (шестнадцатеричный код). Так, двоичное число, представленное на рисунке 3.23, будет иметь в шестнадцатеричном коде запись в виде E57D₁₆.

Функционирование всех узлов и блоков микропроцессорной системы (см. рисунок 3.22) инициируется генератором тактовых импульсов. Для выполнения микропроцессором одной команды, хранящейся в ЗУП, требуется несколько периодов тактовых импульсов. Время выполнения команды называется командным циклом. Командный цикл может составлять один или несколько машинных циклов. В машинный цикл входят цикл выборки и исполнительный цикл (рисунок 3.24). Во время цикла выборки микропроцессор определяет адрес команды, находящейся в ЗУП, и считывает эту команду в микропроцессор. За время исполнительного цикла микропроцессор осуществляет выполнение считанной команды.

Рис.123 – Цикл работы микропроцессора