Группировки бит

Входящий в состав микропроцессора регистр – аккумулятор является очень важной частью всей вычислительной системы. Все операции над данными, как правило, выполняются через аккумулятор, в котором информация записана в виде слова. Обычно длина слова микропроцессора составляет 8 бит (байт) (4,8,16,32,64).

Слово– одна группа обрабатываемых бит, единое выражение или одна команда. Восьмиразрядный микропроцессор переносит и помещает все данные группами из 8 бит, которые передаются восемью параллельными проводниками, составляющими ШД.

Каждое запоминаемое слово имеет особое значение, когда оно извлечено и декодировано МП. Содержание любой ячейки памяти может иметь один из следующих смыслов:

• Двоичное число;

• Двоичное число со знаком;

• Двоично-десятичное число;

• Буква алфавита.

• Команда;

• Адрес памяти;

• Адрес порта ввода или вывода.

Рассмотрим верхнюю ячейку памяти с адресом 01100100 (100). Ее содержимым является 11011011. Это число может быть интерпретировано как:

• Число 219;

• Число со знаком (-37);

• Двоично-десятичный код – невозможно;

• Буква алфавита в коде ASCII– буква или значок;

• Команда INPUT;

• Адрес ячейки памяти – DB;

• Адрес порта ввода – вывода – DB.

МП включает счетчик команд (счетчик команд – устройство, содержимым которого является текущий адрес памяти и который изменяет свое состояние на +1 с каждым тактом выполнения программы). С адреса 100 извлечет, а затем декодирует слово в памяти 11011011, как команду – ввести данные (INPUT). Затем МП обратится к следующему адресу 101 и найдет там адрес порта (1), из которого поступают данные. И так далее по тексту программы.

1. Код команды - ввести данные (INPUT);

2. Двоичный адрес Порта 1;

3. Код команды - разместить данные (STORE);

4. Двоичный адрес памяти;

5. Код команды – вывести данные (OUTPUT);

6. Двоичный адрес Порта 10;

7. Код ASCII буквы «А».

Команды программы помещены в 6 верхних ячеек памяти (100 - 105). Нижняя ячейка памяти (200) является местом размещения данных, т.е. в эту ячейку помещен код буквы «А».

Важно отметить, что биты информации сгруппированы в слова внутри ЭВМ. Эти слова в памяти программы интерпретируются МП одно за другим последовательно.

Программисту важно знать, как ЭВМ располагает и интерпретирует данные. У каждого типа МП имеется свой состав команд, но у всех у них доступ к памяти осуществляется одинаково.

Буквенно-цифровой код

Когда ЭВМ «общается» с принтером, дисплеем или клавиатурой необходимо прибегать к коду, который одновременно включает в себя, как числовые, так и алфавитные и другие знаки. Такой код называется буквенно-цифровым. Наиболее распространенный код ASCII(стандартный американский код обмена информацией).

Например.

! - 0100001

% - 0100101

( - 0101000

) – 0101001

В – 1000010

Ø – 0110000

Тристабильные элементы

Интегральные элементы семейства ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) используются очень широко, значение выхода устройства ТТЛ может быть либо логической 1 (2, 4 ÷ 5 В), либо 0 (0 ÷ 0,4 В), поэтому невозможно подсоединить выходы стандартных элементов на общую шину ЭВМ. Поэтому были разработаны специальные элементы, выходы которых могут быть объединены на общей шине. Эти элементы называют тристабильными (имеющими 3 состояния). Этим элементам присуще состояния на выходе логического нуля, логической единицы и особое состояние высокого сопротивления Z. Когда тристабильный элемент находится в состоянии высокого сопротивленияZ, его выход отключен от шины.

Имеет вход А, выход Yи вход(enable– активация, размещение).

Когда элемент шинного буфера (тристабильный элемент) сброшен, его выход находится в состоянии высокого сопротивления Z(«плавает») и не оказывает на шину никакого влияния. В этом состоянии выход элемента отсоединяется от шины, т.е. не выдает на шину и не принимает от нее никакой информации. Такое состояние называютL– состоянием.