15_15_15_Типовые структуры и принципы функционирования микропроцессорных систем

· Магистрально-модульная

Все элементы объединены одной общей магистралью.

Периферийный адаптер – устройство позволяющее

подключить к магистралям блок, не приспособленный к

непосредственной работе с магистралью.

· Магистрально-каскадная

Контроллер шины - расширяет адресное

пространство и позволяет подключить

дополнительные устройства к системе.

· Магистрально-радиальная

Магистраль состоит из нескольких шин – шина

данных (DB), шины адреса (AB) и шины

управления (CB). В некоторых системах для

сокращения числа физических линий используют

совмещенную шину. В этом случае по этой шине

передается последовательно адрес и данные, а

разделение фазы адреса и фазы данных

производиться сигналом ALE (Adress latch enable)

16_16_16_Основные режимы функционирования микропроцессорной системы. Выполнение основной

программы, вызов подпрограмм

ПА - периферийный адаптер, КВВ – контроллер ввода/вывод, КПДП – контроллер прямого

доступа к памяти, КП – контроллер прерываний.

Выполнение основной программы

Процессор выбирает из ОЗУ очередную команду, которая состоит из двух полей, кода операции и

кода адресации. Для хранения адреса очередной команды используется регистр - программный

счетчик. При выборке команды его содержание увеличивается на единицу. При выполнении

команд условного и безусловного перехода происходит перезагрузка программного счетчика

адресом необходимой команды. Принятая из ОЗУ команда поступает в регистр команд, затем

производится дешифрация, в процессе которой определяются операнды и тип операции. На основе

типа операции устройство управления формирует все управляющие сигналы для АЛУ, БРОН и

других устройств. Для выполнения каждой команды занимается определенное количество

системных циклов и тактов. Системным циклом называется промежуточное время, требующиеся

для выполнения обращения к ОЗУ или внешним устройствам. Обычно один системный цикл

требует 2-4 такта. Машинным или процессорным циклом называется период тактовых сигналов

процессора. Текущее состояние процессора определяется регистром состояния. Этот регистр

содержит управляющие биты, задающие режим работы процессора, и биты признаки (флаги),

которые характеризуют результат после операции.

Вызов подпрограммы

Обращение к подпрограмме реализуется с помощью команды CALL. Эта команда указывает адрес

первой команды в подпрограмме. Перед выполнением команды CALL происходит сохранение

адреса следующей за ней команды и регистра состояния для того, чтобы обеспечить возврат в

основную программу. Возвращение осуществляется командой RETURN.

Существует два варианта реализации стека:

· на основе сдвигового регистра

Реализуется на основе реверсивных сдвиговых регистров. При каждом вызове команды CALL

происходит сдвиг всех ячеек на одну позицию вниз. При вызове команды RETURN направление

сдвига меняется, а из верхней ячейки считывается значение глубины сдвигового регистра. Такая

реализация стека применяется в системах, где не потребляется более десятка вложений.

· на основе ОЗУ

В ОЗУ выделяется область памяти. Адресация к ячейкам стека осуществляется с помощью

регистра SP. При каждом вызове команды CALL в стек записывается очередное значение, а SP

увеличивается на единицу. При RETURN производятся __________симметричные действия.