- •Цифровые эвм
- •§1.2 Структуры типичных микроЭвм
- •§1.3 Архитектура микро- и мини – эвм
- •§1.4 Архитектура эвм
- •§1.5 Ортогональность архитектуры микропроцессоров.
- •§2. Микропрограммные устройства управления §2.1 Структура микропрограммных устройств
- •§2.2 Способы записи микропрограмм
- •1) Гса должна содержать одну начальную, одну конечную вершину и конечное множество операторных и условных вершин;
- •2) Каждый выход гса соединяется только с одним входом;
- •3) Входы и выходы различных вершин соединяются дугами, направленными от выхода к входу;
- •4) Для любой вершины гса существует, по крайней мере, один путь из этой вершины к конечной вершине, проходящей через операторные и условные вершины в направлении соединяющих их дуг;
- •§2.3 Микропрограммный принцип управления операциями
- •1) Определение формата операционной части мк;
- •2) Синтез формата адресной части мк;
- •3) Синтез структурной схемы автомата;
- •4) Построение карты программирования пзу или плм.
- •§2.4 Синтез мпа с использованием “жёсткой” логики
- •2. Прибавить к содержимому сумматора первое частичное произведение.
- •3. К содержимому сумматора прибавить сдвинутое на разряд вправо второе частичное произведение.
- •4. Далее аналогично прибавить третье, четвертое и последующие частичные произведения.
- •§2.5 Выбор схемы операционного устройства
- •1) Два регистра (регистр множимого rg2 и регистр множителя rg1);
- •2) Сумматор (5м);
- •3) Счетчик (ст) для подсчета числа суммирований. На рис. 2.9 показаны обозначения этих узлов на схемах.
- •§3. Запоминающие устройства §3.1 Запоминающие устройства и их назначение
- •§3.2Классификация и основные характеристики полупроводниковых зу
- •§3.3 Статические озу
- •§3.4 Динамические озу
- •§3.5 Память на пзс
- •§3.7 Функциональные схемы озу
- •§3.8 Функциональные схемы пзу и ппзу
- •§3.9 Организация многокристальной памяти
- •§3.10 Программирование пзу
- •§3.11 Программируемые логические матрицы
- •§4. Процессоры и микропроцессоры §4.1Классификация микропроцессоров
- •§5.Сравнение архитектур микропроцессоров
- •§5.1 Архитектуры микропроцессоров.
- •§5.2 Ортогональность архитектуры микропроцессоров.
- •§5.3 Основные принципы построения устройств обработки цифровой информации
- •Существует два основных типа управляющих автоматов:
- •1) Управляющий автомат с жесткой логикой.
- •2) Управляющий автомат с хранимой в памяти логикой.
- •§5.4 Принципы организации арифметико – логических устройств.
- •§5.5 Классификация алу
- •1) Для чисел с фиксированной запятой;
- •2) Для чисел с плавающей запятой;
- •3) Для десятичных чисел.
- •§5.6 Структура и формат команд. Кодирование команд.
- •1) Команды арифметических операций для чисел с фиксированной и плавающей запятой;
- •§6.Проектирование микро - эвм
- •§6.1.Функциональные блоки и организация управления в микро - эвм §6.1.1Общие сведения
- •§6.1.2. Структура операционного устройства
- •§6.1.3. Структура устройства управления
- •1. Безусловный переход из адреса Ai по адресу Aj определенному одним из способов адресации (рис. 6.7,а).
- •Однокристальные эвм §7.Описание микроконтроллеров 8051, 8052 и 80c51 §7.1 Вступление
- •§7.2Специальные функциональные регистры
- •§7.3 Структура и работа портов
- •§7.3.1 Конфигурации ввода-вывода
- •§7.3.2 Запись в порт
- •§7.3.3 Загрузка и согласование портов.
- •§7.3.4 Особенность чтения-модификации-записи
- •§7.4.Доступ к внешней памяти
- •§7.5 Таймер/счетчик
- •Таймер 0 и Таймер 1
- •Режим 0 (mode 0)
- •М1 м0 Режим
- •§7.5 Последовательный интерфейс
- •§7.5.1 Многопроцессорные связи
- •§7.5.2 Управляющий регистр последовательного порта
- •§7.5.4 Скорость приема/передачи
- •§7.5.5Использование таймера 1 для задания скорости приема/передачи
- •Дополнительные сведения о режиме 0
- •Дополнительные сведения о режиме 1
- •Дополнительные сведения о режимах 2 и 3
- •Прерывания
- •§7.6 Структура уровней приоритета
- •Перехват прерываний
- •Внешние прерывания
- •Время отклика
- •Одношаговые операции
- •Версии микросхем с сппзу
- •Две схемы блокировки программной памяти
- •Защита пзу
- •Внутричиповые осцилляторы
- •Осцилляторах mcs-51
- •Внутренняя синхронизация
- •§8.1.Введение
- •§8.2. Обзор характеристик
- •Отличия pic16c84 от pic16c5x
- •Mаркировка при заказе
- •Разводка ножек
- •Прямая адресация.
- •Проблемы с таймером
- •Регистр статуса
- •Программные флаги статуса
- •Аппаратные флаги статуса
- •Организация встроенного пзу
- •Pc и адресация пзу
- •Стек и возвраты из подпрограмм
- •Данные в eeprom
- •Управление eeprom
- •Организация прерываний
- •Регистр запросов и масок
- •Внешнее прерывание
- •Прерывание от rtcc
- •Прерывание от порта rb
- •Прерывание от eeprom
- •Обзор регистров/портов
- •2) Прочитать порт в. Это завершит состояние сравнения.
- •Проблемы с портами
- •Обзор команд и обозначения
- •Условия сброса
- •Алгоритм сброса при вал. Питания
- •Watch Dog таймер
- •Типы генераторов.
- •Генератор на кварцах
- •Rc генератор.
- •Внешнее возбуждение. Регистр option
- •Подключения делителя частоты
- •1. Movlw b`xx0x0xxx` ;выбрать внутреннюю синхронизацию и новое
- •Конфигурационное слово
- •01 Xt генератор
- •10 Hs генератор
- •11 Rc генератор
- •Индивидуальная метка
- •Защита программ от считывания
- •1) Запрограммируйте и проверьте работу исправного кристалла.
- •2) Установите защиту кода программы и считайте содержимое программной памяти в файл-эталон.
- •3) Проверяйте любой защищенный кристалл путем сравнения его программной памяти с содержимым этого эталона.
- •Режим пониженного энергопотребления.
- •1. Внешний сброс - импульс низкого уровня на ножке /mclr.
- •2. Сброс при срабатывании wdt(если он разрешен)
- •3. Прерывания. (Прерывание с ножки int, прерывание при изменении порта b, прерывание при завершении записи данных eeprom).
- •Максимальные значения электрических параметров
- •1. Полная рассеиваемая мощность не должна превышать 800 мВт для каждого корпуса. Рассеиваемая мощность вычисляется по следующей формуле:
- •Скоростные характеристики:
- •§8.3. Что такое pic ?....
- •Hабор регистров pic
- •Регистр косвенной адресации ind0
- •Регистры общего назначения
- •Сторожевой таймер wdt
- •Тактовый геhератор
- •Xt кварцевый резонатор
- •От теории - к практике...
- •Initb equ b'00000000' ; ; Рабочая секция ; ; начало исполняемого кода
- •Пример программы
- •Ассемблироваhие
- •Программироваhие
- •Набор команд pic
- •Incf scratch,0 ;увеличить scratch на 1
- •Iorwf dataport,1 ;установить биты в поpте b по маске w
- •Iorlw 09h ;установить 0-й и 3-й биты Светодиоды покажут 00011001.
- •Xorlw b'11111111' ;пpоинвеpтиpовать w Светодиоды покажут 11011111.
- •Comf scratch,0 ;инвеpтиpовать scratch Светодиоды покажут 10101010.
- •Специальные команды
- •§9.Введение вAdsp §9.1. Обзор
- •§9.2. Функциональные устройства
- •§9.3. Интерфейс системы и памяти
- •§9.4. Набор команд
- •§9.5. Рабочие характеристики цифровых сигнальных процессоров
- •§9.6. Базовая архитектура
- •§9.7. Вычислительные устройства
- •§9.8. Генераторы адреса и программный автомат
- •§9.9. Шины
- •§9.10. Другие устройства на кристалле
- •§9.11. Последовательные порты
- •§9.12. Таймер
- •§9.13. Порт интерфейса хост-машины (adsp-2111, adsp-2171, adsp-21msp5x)
- •§9.14. Порты прямого доступа к памяти (adsp-2181)
- •§9.15. Аналоговый интерфейс
- •§9.16. Система программно – аппаратных средств отладки процессоров семействаAdsp - 2100
- •§9.17. Генераторы адреса и программный автомат
- •§10Вычислительные устройства §10.1. Обзор
- •Последовательности двоичных символов
- •Беззнаковый формат
- •Знаковые числа в дополнительном коде
- •§10.2. Арифметико – логическое устройство (алу)
- •Блок-схема алу
- •Стандартные функции
- •Регистры ввода/вывода алу
- •Возможность операций с повышенной точностью
- •Режим насыщения алу
- •Режим фиксации переполнения алу
- •Деление
- •§10.3. Умножитель – накопитель (умножитель)
- •Арифметические операции умножителя
- •Арифметические операции устройства сдвига
- •Операции умножителя-накопителя
- •X*y Умножение операндов х и y
- •Форматы ввода данных
- •Регистры ввода/вывода умножителя-накопителя
- •§10.4. Устройство циклического сдвига
- •Денормализация
- •Нормализация
- •§11. Управление программой
- •§11.1. Обзор
- •§11.2. Программный автомат
- •§11.3 Команды управления программой
- •§11.4. Контроллер прерываний
- •§11.5. Условные команды
- •§12. Дополнительное аппаратное обеспечение §12.1. Обзор
- •§12.2. Начальная загрузка через хост – машину с использованием процедур запроса и предоставления шины
- •1) Для перезапуска процессора семейства adsp-2100 pb8 устанавливается низким.
- •§12.4. Сопряжение последовательного порта с цап
- •§12.5. Сопряжение последовательного порта с ацп
- •§12.6. Сопряжение последовательного порта с другим последовательным портом
- •§12.7. Сопряжение микрокомпьютера 80с51 с портом интерфейса хост – машины
- •§12.8. Обзор
- •§13. Программное обеспечение §13.1. Процесс отладки системы
- •§14. Система команд мп типа к580ик80
- •§14.1 Способы адресации мп
- •§14.2 Команды мп
- •§14.3 Пояснения к некоторым командам
- •§15. Архитектура микропроцессора z-80
- •§15.1 Назначение выводов
- •§15.2 Логическая организацияZ80
- •Устройство управления.
- •Регистры пользователя (основные регистры).
- •Регистровая пара hl.
- •Набор альтернативных регистров.
- •Арифметико-логическое устройство (алу).
- •§15.3 Система команд микропроцессора z – 80. Команды и данные.
- •3. Двухбайтовый адрес (addv).
- •4. Однобайтовая константа смещения.
- •Группа команд
- •Группа 1. Команда «нет операции»
- •Группа 2. Команды загрузки регистра константами.
- •Группа 4.Команды загрузки регистров из памяти.
- •Группа 5.Команды записи в память содержимого регистра или константы.
- •Группа 6.Команды сложения.
- •Группа 7.Команды вычитания.
- •Группа 8.Команды сравнения.
- •Подгруппа b. Команда or.
- •Подгруппа c. Команда xor.
- •Группа 11. Команда стека.
- •2.Адрес addr затем записывается в счетчик команд, и выполняется программа.
- •3.По команде ret осуществляется возврат из программы.
- •§16.Микросхема 80130
- •§17.Микросхема 80186
- •§18.Микросхема 80286
- •Verr — Проверить доступ по считыванию
- •Verw — Проверить доступ по записи
- •Определение состояния цикла шины процессора 80286
- •§19.Микропрцессоры серииiX86 фирмы intel Выбор в программе на Ассемблере типа процессора
- •§19.1. Процессоры 80186 и 80188
- •Новые инструкции
- •Инструкции pusha и popa
- •Инструкции enter и leave
- •Инструкция bound
- •Инструкции ins и outs
- •Расширенные версии инструкций процессора 8086
- •Imul si,10 это просто сокращенная форма инструкции:
- •§19.2. Процессор 80286
- •§19.3. Процессор 80386
- •Новые типы сегментов
- •Новые регистры
- •Новые сегментные регистры
- •Новые режимы адресации
- •Процессор 80386, новые инструкции
- •Проверка битов
- •Просмотр битов
- •Преобразование данных типа dword или qword
- •Сдвиг нескольких слов
- •Условная установка битов
- •Загрузка регистров ss, fs и gs
- •Расширенные инструкции
- •Специальные версии инструкции mov
- •Новые версии инструкций loop и jcxz
- •Новые версии строковых инструкций
- •Инструкция iretd
- •Инструкции pushfd и popfd
- •Инструкции pushad и popad
- •Новые версии инструкции imul
- •Imul ebp,ecx,100000000h а следующая инструкция умножает ecx на ebx, записывая результат в edx:eax:
- •Технический обзор Новое поколение процессоров фирмы intel
- •Pentium процессор. Технические нововведения.
- •Архитектура Pentium процессора
- •Суперскалярная архитектура.
- •Блок предсказания правильного адреса перехода.
- •Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой.
- •Расширенная 64-битовая шина данных.
- •Средства разделения памяти на страницы.
- •Определение ошибок и функциональная избыточность.
- •Управление производительностью.
- •§22.Введение в команды mmx.
- •§22.1. Регистры
- •§22.2. Префиксы
- •§22.3.Распаровка (paring).
- •§22.4. Типы данных
- •§22.5. Краткое описание команд
- •§23.Логическая структура микропроцессорной системы на основе комплекта бис секционного микропроцессора §23.1. Комплект бис секционного микропроцессора.
- •§23.2. Бис микропрограммного управления на основе программируемой логической матрицы (плм).
- •§23.3. Комплект бис для построения электронной системы.
- •§24. Обзор секционируемых мпк бис §24.1. Микропроцессорный комплект серии кр1802
- •§24.1.1. Восьмиразрядная микропроцессорная секция (мс) кр1802вс1.
- •§24.1.2. Двухадресная память общего назначения кр1802ир1.
- •§24.1.3. Шестнадцатиразрядный арифметический расширитель кр1802вр1.
- •§24.1.4. Схема обмена информацией (ои) кр1802вв1.
- •§24.1.5. Бис интерфейса (бис и) кр1802вв2.
- •§24.1.6. Сумматор (см) к1802им1.
- •§24.1.7. Км1802врз—умножитель двух 8-разрядных чисел.
- •§24.1.8. Км1802вр4—умножитель двух 12-разрядных чисел.
- •§24.1.9. Км1802вр5—умножитель двух 16-разрядных чисел.
- •§24.2. Микропроцессорный комплект серии к1804
- •§24.2.1. Центральные процессорные элементы к1804вс1 и к1804вс2
- •§24.3. Микропроцессорный комплект серии к587 §24.3.1. Арифметическое устройство к587ик2.
- •§24.3.2. Управляющая память к587рп1.
- •§24.3.3. Устройство обмена информации к587ик1.
- •§24.3.4. Арифметический расширитель к587икз.
- •§24.3.5. Архитектурные особенности построения управляющей микро-эвм на базе мпк серии к587
§9.3. Интерфейс системы и памяти
В каждом процессоре семейства ADSP-2100 внутренняя память соединяется с другими функциональными устройствами посредством четырех расположенных на кристалле шин: шины адреса памяти данных, шины данных памяти данных, шины адреса памяти программы и шины данных памяти программы. Одна внешняя шина адреса и одна внешняя шина данных выводятся вне кристалла; эти шины могут использоваться для доступа либо к памяти программы, либо к памяти данных.
Внешние устройства могут управлять шинами, формируя сигналы запроса/предоставления шины (BR и BG). Процессоры семейства ADSP-2100 могут продолжать работу, даже если шины предоставлены другому устройству управления, до тех пор, пока не потребуются операции с внешней памятью.
Все процессоры семейства поддерживают отображенные в карте памяти периферийные устройства при помощи генерации программируемых состояний ожидания.
Цепь загрузки обеспечивает автоматическую загрузку памяти программы на кристалле после запуска. Это может быть сделано или через интерфейс памяти с одного СППЗУ, или через порт интерфейса хост-машины с хост-процессора, или через порт прямого побайтового доступа к памяти процессора ADSP-2181. Многочисленные программы могут быть отобраны и загружены без каких-либо дополнительных аппаратных средств.
Процессоры семейства ADSP-2100 отличаются по их ответу на прерывания, инициированные пользователем. Во всех случаях программный автомат позволяет процессору обработать прерывание с минимальной задержкой. Прерывания могут быть расположены в порядке их приоритета без дополнительной задержки. Внешние прерывания могут быть настроены на срабатывание по фронту или по уровню. Внутренние прерывания могут генерироваться таймером, портом интерфейса хост-машины, последовательными портами и портом прямого побайтового доступа к памяти.
§9.4. Набор команд
Семейство ADSP-2100 имеет унифицированный единый набор команд, постепенно расширяющийся сверху вниз с увеличением степени интеграции. Процессоры ADSP-2171, ADSP-2181 и ADSP-21msp58/59 имеют ряд дополнительных и усовершенствованных команд.
Набор команд семейства ADSP-2100 обеспечивает гибкость в пересылке данных. Многофункциональные команды соединяют одну или более пересылки данных с вычислениями. Каждая команда может быть выполнена за один цикл процессора. В языке ассемблер для читаемости и легкости кодирования используется алгебраический синтаксис. Имеется набор программных и аппаратных средств, обеспечивающих отладку программы.
§9.5. Рабочие характеристики цифровых сигнальных процессоров
Из-за высоких требований, обусловленных специфическими областями применения сигнальных процессоров, их архитектура и рабочие характеристики отличаются от архитектуры других микропроцессоров и микроконтроллеров. Кроме высокой скорости выполнения команд, цифровой сигнальный процессор должен обладать следующими свойствами:
• Способность быстрого и гибкого выполнения арифметических операций - Базовая архитектура семейства ADSP-2100 обеспечивает вычисление за один цикл операций умножения, умножения с накоплением, произвольной величины сдвига и стандартных арифметико-логических операций. Кроме того, арифметические устройства позволяют осуществлять вычисления в любой последовательности, поэтому не требуется дополнительно модифицировать алгоритм цифровой обработки сигнала.
• Расширенный динамический диапазон - Большие суммарные результаты, типичные в цифровой обработке сигналов, аппаратно поддерживаются в умножителе-накопителе процессоров семейства ADSP-2100. Сумматор разрядностью в 40 бит обеспечивает восемь бит защиты от переполнения при последовательном сложении, и тем самым гарантирует, что не произойдет ни потери данных, ни их диапазона; чтобы произошла потеря старшего разряда, требуется 256 переполнении. Имеются специальные команды для выполнения масштабирования данных с блочной плавающей точкой.
• Возможность выбора двух операндов за один цикл - Для обеспечения вычислений с расширенными суммарными результатами требуется два операнда в каждом цикле. Все члены семейства ADSP-2100 способны поддерживать выполнение двух операндов данных, независимо от того, хранятся ли данные на или вне кристалла.
• Аппаратная поддержка циклических буферов - Для целого класса алгоритмов цифровой обработки сигналов, включая фильтры, требуется реализация циклических буферов. Базовая архитектура процессоров семейства ADSP-2100 включает аппаратное обеспечение циклического возврата указателя адреса, упрощая использование циклических буферов в памяти как на, так и вне кристалла и сокращая потери на их организацию (и, следовательно, увеличивая производительность).
• Организация циклов и условных переходов с нулевыми потерями времени -Алгоритмы цифровой обработки сигналов содержат повторы и в большинстве своем выражаются логически как циклы. Программный автомат в процессорах семейства ADSP-2100 поддерживает код цикла с нулевыми потерями, обеспечивая одновременно отличные рабочие характеристики и ясную структуру программы. Подобным же образом, без потерь ресурсов, организуются условные переходы.