- •Мікропроцесорна техніка
- •Мікропроцесорна техніка
- •Вступ....................................................................................5
- •Типові 8- та 16- розрядні мікропроцесори
- •5. Організація взаємодії мп з зовнішнім
- •1 Основні терміни. Структура та функціонування мікропроцесорної системи
- •2. Представлення чисел і елементи двійкової арифметики в цифрових пристроях
- •2.1 Позиційні системи числення
- •Шістнадцяткова система
- •Двійкова арифметика
- •Форми представлення чисел
- •3 Загальна характеристика та класифікація мп. Родини та комплекти мп.
- •Огляд мікропроцесорів відомих фірм-виробників
- •4 Типові 8- та 16- розрядні мікропроцесори для побудови мпс
- •4.1 Восьмирозрядний мікропроцесор 8080а
- •4.1.1 Архітектура і режими роботи мікропроцесора Архітектура мікропроцесора к580вм80а
- •4.1.2 Проектування центрального процесора
- •4.1.3 Система команд мп
- •4.2.1 Загальна характеристика ,архітектура та функціонування мікропроцесор
- •Архітектура мікропроцесора
- •Адресування пам'яті і організація вводу-виводу
- •Режими адресації
- •4.2.2 Система команд мікропроцесора вм86
- •5. Організація взаємодії мп з зовнішнім середовищем.
- •5.1 Інтерфейс
- •5.2 Порти вводу-виводу
- •5.3 Організація взаємодії елементів мпс
- •5.4 Типові методи вводу-виводу інформації в мпс
- •5.5 Інтерфейс з пзп
- •Інтерфейс з озп
- •Інтерфейс портів вводу/виводу
- •5.8 Загальні засади синтезу дешифраторів зовнішніх пристроїв
- •6 Пам’ять мікропроцесорних пристроїв
- •6.1 Основні характеристики і класифікація запам’ятовуючих
- •6.2 Надоперативні і оперативні запам’ятовуючі пристрої
- •6.3 Постійні запам’ятовуючі пристрої
- •Запам’ятовуючі пристрої з послідовним доступом
- •6.4 Організація модулів пам'яті мпс
- •7. Інтерфейсні віс для проектування мпс
- •7.1 Програмований адаптер паралельного інтерфейсу
- •7.2 Програмований зв’язковий адаптер
- •7.3 Програмований інтервальний таймер
- •8 Однокристальні мікроЕом
- •8.1.1 Мікроконтролер мк 51
- •Арифметико-логічний пристрій
- •Доступ до зовнішньої і резидентної пам’яті
- •Типи операндів та способи адресації
- •Команди логічних операцій
- •Команди операцій з бітами
- •Команди передачі керування
- •8.1.2 Родина мк52
- •8.1.3 Перспективна розробка фірми analog devices
- •8.2 Мікроконтролери фірми microchip
- •Основи програмування на мові Асемблера
- •Формат бланка асемблерної програми
- •9.2 Директиви асемблера
- •9.3 Макрокоманди
- •10 Загальні засади і особливості програмування та відлагодження мікропроцесорних пристроїв
- •10.1.2 Етапи проектування мпс
- •10.2.1 Системи програмування
- •10.2.2 Засоби трансляції і компіляції
- •10.2.3 Засоби редагування зв’язків і компоновки
- •10.3 Засоби відлагодження мікропроцесорних систем
- •Засоби для контролю та відлагодження аз мпс
- •10.3.1 Засоби відлагодження мікропроцесорних програм
- •10.3.2 Засоби комплексного відлагодження мпс
- •11.Когутяк м.І.Мікропроцесорний комплект к580 і його використання в керуванні.Навчальний посібник.- Івано-Франківськ ,2000.-96с.
- •13. Когутяк м. І.Однокристальні мікроЕом.Родина мк51 .Навчальний посібник.- Івано-Франківськ ,2000.-56с
5. Організація взаємодії мп з зовнішнім середовищем.
Більшість МП самі по собі функціонально обмежені. Значна частина їх має пам’ять і тільки деякі з них порти вводу-виводу, що з’єднують їх із зовнішнім середовищем. Тому МП функціонує як елемент мікропроцесорної системи (МПС). МПС - це система з шинною організацією, яка складається з модулів і блоків, реалізованих у вигляді ВІС ( МП, ОЗП, ПЗП і т. д.). Узагальнена структурна схема МПС представлена на рисунку 5.1.
Рисунок 5.1 – Узагальнена структура МПС
Об’єднання цих модулів є основною задачею проектування МПС. Робота МПС супроводжується інтенсивним обміном інформації між МП, зовнішніми пристроями вводу-виводу, пам’яттю та різними пристроями і давачами об’єкта керування.
В процесі керування МП приймає команди з ПЗП, розшифровує їх, при виконанні команд, які включають читання і запис, звертається до ОЗП, а при виконанні команд вводу-виводу -до давачів і інших пристроїв. Загалом МПС виконує наступні функції: обробка інформації; керування потоками команд; інтерпретація команд; керування роботою шин; зберігання інформації; здійснення взаємодії МПС із зовнішнім середовищем. МП, як основний обробляючий модуль, виконує перші чотири функції. Зберігання інформації забезпечується запам’ятовуючими пристроями (ОЗП і ПЗП).
При об’єднанні МП, модулів пам’яті, портів вводу-виводу та інших пристроїв в рамках МПС виникає задача спряження цих компонентів. Звичайно, що при цьому необхідно враховувати характер і часові параметри сигналів на стиках між елементами спряження.
Для сумісності сигналів, необхідно правильно вибрати компоненти і спроектувати спеціальні допоміжні схеми, а для забезпечення їх сумісного функціонування - розробити логіку їх взаємодії. На рисунку 5.1 дані функції виконує логічний пристрій керування. При комплексному підході до сукупності задач спряження компонентів МПС і організації взаємодії між пристроями використовується поняття інтерфейсу.
5.1 Інтерфейс
Інтерфейс - це комплекс засобів уніфікованого спряження компонентів МПС, який включає апаратні і алгоритмічні засоби; в склад апаратних засобів входять: система уніфікованих шин, сигналів і електронних схем; алгоритмічна частина - це алгоритм або протокол обміну, тобто сукупність правил взаємодії цих компонентів в процесі обміну інформації.
З огляду загальної задачі, яку вирішує інтерфейс, можна розглядати внутрішній і зовнішній (відносно МПС) інтерфейси.
Внутрішній інтерфейс - це організація спряження таких компонентів, як модулі пам’яті і порти вводу-виводу з шинами МП. Тут головне - синхронізація і керування шинами, а також вибір компонентів, які забезпечують своєчасну передачу даних між МП та іншими пристроями.
Зовнішній інтерфейс реалізує спряження частин МПС з зовнішніми компонентами, такими, як периферійні пристрої, канали передачі даних, контролери тощо; він не виходить безпосередньо на шини МПС і виконує функції перетворення зовнішніх сигналів будь-якої природи, в сигнали, які сумісні з сигналами на шинах, і обернене перетворення.
Основними функціями інтерфейсу є: дешифрація адреси пристрою, дешифрація коду команди, зв’язаної зі зверненням до пам’яті або зовнішнього пристрою; синхронізація обміну інформації; узгодження формату слів; електричне узгодження сигналів і деякі інші функції.
Фізично інтерфейс будь-якого зовнішнього пристрою є сукупністю шин і електронних схем для формування сигналів, які проходять по цих шинах. Сигнали на шинах інтерфейсу електрично доступні всім зовнішнім пристроям, однак логіка роботи така, що в кожний момент часу тільки один компонент МПС може бути логічно зв’язаний з інтерфейсом і реагуватиме на його сигнали. Якщо декілька пристроїв вимагають обслуговування, то із них вибирають один з відповідно вищим пріоритетом.