
- •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.
11.3. Корпуса модулей зу.
ЗУ поступают потребителям в нескольких разновидностях: в виде отдельных микросхем, либо в виде готовых модулей.
Микросхемы , как правило, выпускаются в корпусе с двухрядным расположением выводов типа DIР (Dual In Line Package).
Распространенной разновидностью корпусов ОЗУ является модуль с однорядным расположением выводов типа SIММ (Single In Line Memory Module). SIММ обычно содержит целый набор микросхем ОЗУ, спаенных на одной плате, имеет особый торцевой соединитель, который предназначен для подключения к разъему (слоту) шины компьютера.
Другим распространенным типом корпуса модулей ОЗУ является SIР/SIPP ( Single In Line Pin Package) также является платой с однорядным расположением выводов, похожий на SIММ. Отличается тем, что вместо торцевого соединителя он имеет штырьковый разъем.
Микросхемы ПЗУ выпускаются в корпусах типа DIР, либо в корпусах типа ТSОР (Small Outline Package)(тонком малогабаритном корпусе).
Наиболее распространенные в настоящее время значения емкости микросхем памяти составляют: 256 Кбит, 1 Мбит, 4 Мбит и, соответственно, для модулей памяти - 256 Кбайт, 1 Мбайт, 4 Мбайта.
11.4. Наращивание объема и разрядности памяти, построенной на полупроводниковых зу.
Для построения памяти требуемого объема подключают параллельно несколько БИС ОЗУ, увеличивая тем самым либо число слов, либо их длину.
На рис.11.2. представлен вариант построения памяти V=4096*4 построенный на БИС с объемом 1024*4 бит. В рассматриваемом примере, при увеличении объема ОЗУ, число адресных бит увеличивается на два. Выборка одного их 4-х ОЗУ производится с помощью дешифратора, выходы которого связаны с управляющими входами СS используемых БИС.
Рис.11.2.
Сигнал на входах
/WR управляет режимом работы (чтение/запись).
Возможность такого объединения схем обеспечивается благодаря трехстабильным выходам микросхем ОЗУ.
Полученный модуль ОЗУ может быть использован в качестве базового для увеличения длины слова ЗУ (рис.11.3.).
Рис.11.3.
Т.о. с помощью 8 БИС ОЗУ с организацией 1024*4 получено ОЗУ объем которого составляет 4096 байт.
Лекция № 12 организация магистралей мпс.
План лекции
1. Определение магистралей МПС.
2. Типы магистралей МПС.
3. Циклы обращения к магистрали.
4. Примеры архитектур системных магистралей современных МПС
12.1 Типы магистралей мпс.
Набор шин МПС представляет собой внутрисистемную магистраль (шину), в общем случае в ее состав входят:
- шина данных DВ (Dаtа Вus), по которой производится обмен данными между МП, памятью и подсистемой ВВ (двунаправленная);
- шина адреса АВ (Аddrеss Вus), используемая для передачи адресов ячеек памяти и портов ВВ, к которым осуществляется обращение (однонаправленная);
- шина управления СВ (Соntrоl Вus), по которой передаются сигналы управления обменом информацией и работой МПС в целом.
В зависимости от организации внутрисистемной магистрали рассматривают МПС с трехшинной и двухшинной магистралями.
Структурная схема МПС с трехшинной магистралью приведена на рис.12.1.
Рис.12.1
С целью сокращения ширины магистрали (уменьшение количества линий) шины адреса и данных в МПС совмещаются. Передача по совмещенной шине адреса/данных АD (Аddress/Dаtа Вus) адресов и данных разделена во времени. Кроме того, этап передачи адресной информации стробируется (сопровождается) специальным сигналом ALE (Addres Latch Enable), который включен в состав СВ. Пример структурной схемы МПС с двухшинной магистралью приведен на рис. 12.2.
Рис.12.2.
Для фиксации адресной информации могут использоваться два способа. Первый состоит в том, что каждый модуль МПС с двухшинной магистралью, содержит локальный адресный регистр RG, который используется для запоминания адресной информации по срезу сигнала ALЕ (рис.12.3).
Рис.12.3.
Для фиксации адресной информации может быть использован и один общий регистр, в результате МПС с двухшинной магистралью преобразуется в МПС с тремя раздельными шинами (рис.12.4).
Рис.12.4.