
- •Эвм и вычислительные системы».
- •Часть I.
- •Лекция №1 общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах.
- •Предисловие
- •1.1 . Основные определения и классификация микропроцессорных систем.
- •1.2. Однокристальные мп.
- •1.2.1 Краткий исторический обзор развития.
- •Лекция №2 обзор микропроцессоров фирм клонмейкеров. Современный уровень развития однокристальных микропроцессоров.
- •2.1. Микропроцессоры-клоны.
- •2.2. Современные универсальные однокристальные микропроцессоры.
- •Процессоры Pentium II.
- •2.2.1. Процессоры фирмы amd
- •2.2.2.ПроцессорыфирмыCyrix.
- •2.2.3. Сравнительный анализ мп различных семейств.
- •2.2.4. Перспективы развития.
- •2.3. Программируемые микроконтроллеры.
- •Лекция №3 обзор микропроцессоров с микропрограммным управлением и микропроцессоров с сокращенным набором команд.
- •3.1. Мп с микропрограммным управлением.
- •3.2. Мп с сокращенным набором команд.
- •3.2.1. Risc-процессоры: предпосылки создания.
- •3.2.2. Принципы risc
- •3.2.3. Особенности risc-процессоров.
- •3.2.4. Представители группы risc-процессоров.
- •3.2.5. Цифровые процессоры обработки сигналов.
- •Лекция №4 представление информации в мпс.
- •4.1. Способы кодирования информации в мпс.
- •4.2 Двоичный формат.
- •4.3. Двоично-десятичная система кодирования.
- •4.4. Шестнадцатиричная система счисления.
- •4.4. Формат с плавающей точкой.
- •4.5. Кодирование команд.
- •Лекция №5 архитектура мп и мпс.
- •5.1. Понятие организации и архитектуры мп и мпс.
- •5.2 Обобщенная функциональная схема мп.
- •5.2.1 Устройство управления на основе аппаратной реализации.
- •5.2.2. Программируемая логическая матрица.
- •Лекция №6 архитектура мп и мпс.(продолжение)
- •6.1. Функциональная схема однокристального мп.
- •6.2 Структура адресного пространства мпс.
- •6.3 Взгляд программиста на адресное пространство.
- •6.4 Понятие стека.
- •Лекция №7 способы адресации
- •7.1 Основные определения.
- •7.2 Однокомпонентные способы адресации.
- •7.2.1 Прямой способ адресации.
- •7.2.3 Способы адресации с автомодификацией.
- •7.3 Многокомпонентные способы адресации.
- •Лекция №8 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086.
- •8.1. Формат команд на языке встроенного ассемблера.
- •8.2. Архитектура мп i8086.
- •8.2.1 Сегментация памяти мп i8086.
- •8.2.2 Структура мп i8086.
- •8.2.3 Устройство шинного интерфейса.
- •8.2.4 Операционное устройство(оу).
- •8.3 Основные команды языка Ассемблер для мп i8086.
- •8.3.1 Команды пересылки данных.
- •Лекция №9 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086. (продолжение).
- •9.1. Арифметические команды.
- •9.2. Логические команды.
- •9.3. Команды передачи управления.
- •9.4. Команды управления мп.
- •Лекция №10 запоминающие устройства.
- •10.1 Основные характеристики полупроводниковых запоминающих устройств.
- •10.2 Способы организации бис зу.
- •10.3 Классификация полупроводниковых зу.
- •10.3.1. Статические озу (Static Random Access Memory).
- •10.3.2. Озу динамического типа (Dynamic Random Access Memory dram).
- •10.3.4. Кмоп - озу.
- •Лекция №11 запоминающие устройства. (продолжение)
- •11.1. Постоянные зу. (Read Only Memory - rom).
- •11.2. Flash-память.
- •11.3. Корпуса модулей зу.
- •11.4. Наращивание объема и разрядности памяти, построенной на полупроводниковых зу.
- •Лекция № 12 организация магистралей мпс.
- •12.1 Типы магистралей мпс.
- •12.2 Циклы обращения к магистрали.
- •12.3 Примеры архитектур системных магистралей современных мпс.
- •Лекция №13 методы расширения адресного пространства мпс.
- •13.1 Предварительные замечания.
- •13.2 Метод окна.
- •13.3 Метод базовых регистров.
- •13.4 Метод банков.
- •13.5 Метод виртуальной памяти.
- •Лекция №14 система прерываний.
- •14.1 Понятие системы прерываний, классификация систем прерываний.
- •14.2. Организация радиальной системы прерываний.
- •14.3. Расширение радиальной системы прерываний методом поллинга.
- •14.4. Организация векторной системы прерываний.
- •Лекция №15 организация связи мпс с переферийными устройствами.
- •15.1. Классификация способов обмена информацией в мпс.
- •Прямой ввод/ вывод
- •15.3 Условный ввод-вывод.
- •15.4. Режим прямого доступа к памяти.
- •Лекция №16 интерфейсы мпс.
- •16.1. Принципы организации и классификация интерфейсов.
- •16.2. Элементная база интерфейсов.
- •16.3. Средства параллельного ввода/вывода.
- •Лекция №17 расширитель интерфейса для ibm-совместимых пк. Программируемый интервальный таймер.
- •17.1. Расширитель интерфейса рс на основе ппа кр580вв55.
- •17.2 Программируемый интервальный таймер.
- •17.3. Модуль преобразования цифрового кода в шим-сигнал на базе пит.
- •Лекция №18 интерфейсы последовательной связи.
- •18.1. Общая характеристика последовательной связи.
- •18.2. Асинхронные последовательные интерфейсы.
- •18.3. Бис для организации последовательного интерфейса.
- •18.4. Модем.
- •18.5. Стандарты физической связи. Стандарт rs -232- c.
4.3. Двоично-десятичная система кодирования.
Для организации вычислительных систем удобно использовать двоичную систему кодирования. Однако для человека более привычными являются десятичные числа. В идеальном случае машинные вычисления должны проводиться над двоичными данными, а результаты выводиться на экран терминала или дисплея в десятичной системе.
Для перевода 2 с/с в 10 с/с и обратно необходимо выполнить достаточно сложные алгоритмы преобразования.
Во многих микроЭВМ время, затрачиваемое на реализацию такого алгоритма, может значительно превышать время, требуемое на обработку данных. Поэтому при малом объеме данных компромиссным решением является кодирование каждой десятичной цифры отдельно некоторым двоичным числом. Подобная система счисления называется двоично-десятичной (BCD – Binary Code Digital). При таком кодировании, десятичная цифра представляется в виде комбинации 0 и 1 с сохранением ее десятичного веса. Поскольку кодируется 10 цифр, то для этого требуется не менее 4 двоичных разрядов.
Имеются две основные разновидности ВСD-формата: упакованный и неупакованный.
В упакованном ВСD-формате цепочка десятичных цифр хранится в виде последовательности 4-битных групп, например, число 9502 - в виде 1001 0101 0000 0010. В неупакованном ВСD-формате каждая цифра находится в младшей тетраде 8-битной группы, а содержимое старшей тетрады игнорируется. Число 9502 будет храниться в виде: 00001001 00000101 00000000 00000010.
4.4. Шестнадцатиричная система счисления.
Современные вычислительные системы обрабатывают числовую информацию представленную 16-, 32-, 64- разрядными двоичными кодами. Естественно, что анализировать двоичные коды такой разрядности чрезвычайно тяжело. С другой стороны преобразование кода к удобной 10 с/с связано со значительными вычислительными затратами. Вследствие этого для компактной записи двоичных кодов широкое распространение получили так называемые восьмиричная и шестнадцатиричная системы счисления.
Таблица 4.1.
Номер |
Двоичный код в 8 с/с |
Восьмиричная цифра |
Двоичный код для 16 с/с |
Шестнадцати-ричная цифра |
0 |
000 |
0 |
0000 |
0 |
1 |
001 |
1 |
0001 |
1 |
2 |
010 |
2 |
0010 |
2 |
3 |
011 |
3 |
0011 |
3 |
4 |
100 |
4 |
0100 |
4 |
5 |
101 |
5 |
0101 |
5 |
6 |
110 |
6 |
0110 |
6 |
7 |
111 |
7 |
0111 |
7 |
8 |
|
|
1000 |
8 |
9 |
|
|
1001 |
9 |
10 |
|
|
1010 |
A |
11 |
|
|
1011 |
B |
12 |
|
|
1100 |
C |
13 |
|
|
1101 |
D |
14 |
|
|
1110 |
E |
15 |
|
|
1111 |
F |
В восьмиричной с/с для кодирования используется восемь цифр: 0–7. В шестнадцатиричной с/с соответственно 16: 0 – 15. Удобство преобразования состоит в том, что биты при преобразовании объединяются в группы и легко представляются соответствующими цифрами из выбранной с/с (см. таблицу соответствия 4.1). В случае восьмиричной с/с такие группы состоят из 3-х разрядов, а шестнадцатиричной – из 4-х.