Микропроцессорный комплекс к-580

580 ИК80 – сам процессорный элемент

580 ИК55 – программный параллельный интерфейс, который является УВВ и обеспечивает параллельную обработку входной информации.

580ИК51 – программирует последовательный интерфейс. Обеспечивает полную временную передачу информации по последовательному каналу, а также приём информации, а передача в процессор – по…

580ВМ59 – программируемый контроллер прерываний - предполагает приём запросов прерываний, ранжирование их по уровню приоритета, формирование вектора прерывания, по которому процессор определяет адрес программы, обслуживающей прерывание.

580ВИ53 – программируемый таймер (в нём три 16 разрядных таймера). Точность зависит от времени реакции на прерывание.

580ГФ24 – генератор тактовых сигналов.

580ВИ57 – контроллер прямого доступа в память.

580ВК28 – системный контроллер – приём информации от процессорного элемента и формирование соответствующих сигналов для ВУ, пропуская через себя все управляющие сигналы и шину данных.

Структура микропроцессорной системы на базе Intel 808

Эта схема почти принципиально электрическая. Не хватает селектора для выбора нужного периферийного устройства, т.к. ПЗУ, ОЗУ,…может быть несколько блоков, чтобы охватить все адресные пространства.

ПА – периферийный адаптер – под ним можно понимать всё . В них записывается информация, а со следующим тактом вынимается, но для этого это устройство нужно сориентировать нужным образом. Это производится либо программно, либо аппаратно. Сигнал чтения может выступать также одновременно с сигналом выбора устройства (сигнал С).

Эта структура обеспечивает работу со всеми элементами вычислительной системы (ВС), которые находятся в адресном пространстве от 0 до FFFF. Системный адаптер 580ВК28 обеспечивает формирование всех сигналов, обеспечивающих чтение и запись информации из внешних устройств (ВУ). В этой структуре вышеуказанные сигналы служат управляющими сигналами. Синхронизация работы всех ВУ осуществляется тактовой частотой Ф₂. все временные диаграммы в литературе нарисованы относительно этой частоты.

16-разрядные процессоры

14

Intel 8086

Z-8001

M68000

Intel 80186

Есть также подкласс Intel 8088 (XT).

Второе поколение: М68010

Z8003

Стандартная архитектура: 16-битное адресное пространство. 20^-24 разрядов. Операторы обладают 64 разрядами. В их состав входит деление и дополнительные команды. М68000 – раздельные шины адресов и данных, а в остальных совмещенные.

Внутри процессора имеются 2 внутрисистемных шины.

В этой структуре отсутствует специальный регистр, называемый аккумулятором (АС). В качестве операндов могут быть использованы числа , хранящиеся в любом регистровом операнде. Одним из операндов может быть число, хранящееся в ОЗУ. Результат операции может быть помещён либо в РОН, либо в ОЗУ. Это связано с тем, что для адресации к памяти требуется полное слово, а для адресации к регистрам – хватит 4-х разрядов.

Адресное пространство

Используется линейная и сегментная адресация. Это разбиение связано с тем, что АЛУ 16-разрядное, а АП 20-24-х разрядное.

1. адрес хранится в 32-разрядном регистре и обрабатываются на сумматорах с удвоенной разрядной точностью;

2. адрес как бы состоит из двух частей – из адреса сегмента и адреса информации внутри сегментов, т.е. всё адресное пространство (АП) делится на множество сегментов. Т.к. Представляет 20 и более разрядов, АЛУ – 16-разрядное, то размер сегмента не превышает 64 К.

Операционный блок (ОП)

ОП, формирующий адрес следующей команды.

Motorola

Кроме АЛУ имеет ОП, включающий в себя 2 шестнадцатиразрядных сумматора для формирования адреса следующей команды. Информация об адресе хранится в 32-разрядных регистрах, а выдаётся на выход 24-разрядным числом. Адресация линейная.

Intel 8080

Используется сегментная адресация. В качестве номера сегмента используется базовый адрес и смещение внутри этого сегмента.

Основные функции операционной системы (ОС)

Программы, используемые для обработки информации, называются прикладными программами (ПП) или прикладным ПО. Для функционирования ПП необходимо поместить её в соответствующую область памяти, а затем выполнить её, используя команду безусловного перехода. Под управлением ОС работает совокупность программ, которые обеспечивают работу всех периферийных устройств вычислительной системы и основной прикладной программы. ОС имеет два режима работы – это системный режим (СР) и пользовательский режим (ПР).

ОС функционирует в СР на что указывает бит регистра состояния. При переходе в пользовательский режим, бит состояния… .Основная память разделена на системную и область пользователя, что предотвращает доступ из одной в другую. Каждая область имеет свой стек. Поэтому в микропроцессоре используется два указателя стека.

Устройство управления памятью (УУП)

УУП предназначено для хранения адресов сегментов и перевода логических адресов памяти в физические адреса.

Защита памяти.

В составленной программе, как правило, имеются ошибки. Ошибочный переход к области данных или программ может привести к их уничтожению. Особенно это страшно, когда идёт переход к ОС. Для предотвращения таких ситуаций предусмотрена защита памяти, а для её осуществления открывается базовый адрес, его сегмент и смещение.

В том случае, если величина смещения превышает размеры сегмента, то считается, что имеет место ошибка памяти.

Атрибуты сегментов:

1. разделение на системную область и область пользователя.

2. разделение на область программы и область данных.

3. область программы разделена на доступные для чтения и доступные для записи и чтения.

4. область данных – доступна для чтения и доступна для записи и чтения.

Режим	Содержание	Атрибут	Код атрибута
Система	Программы	Выполнение (только чтение)	000
		Считывание (дополнительно запись)	001
	Данные	Выполнение (только чтение)	010
		Считывание (дополнительно запись)	011
Пользователь	Программы	Выполнение (только чтение)	100
		Считывание (дополнительно запись)	101
	Данные	Выполнение (только чтение)	110
		Считывание (дополнительно запись)	111

42