Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции / лекции по мп.doc
Скачиваний:
72
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
148.48 Кб
Скачать

Шинная организация микроЭвм

В рассматриваемой цифровой системе, как правило, информация передается от одного узла вычислительной системы к другому в виде двоичных сигналов. Если информация передается из одного блока в другой по одной линии путем представления логических уравнений в виде последовательных рядов, то под таким видом подразумевается последовательную передачу информации.

Достоинством такого способа является минимизация числа видов связи, но для передачи слова из n бит требуется n тактов синхронизации.

При параллельном способе передачи информации каждый из n бит посылается по отдельной линии, а сами линии упорядочиваются.

Под шиной, в этом случае подразумевается совокупность линий, по которым передается информация.

Информация передается по шине параллельно битами, а последовательно словами.

Каждый элемент данных считывается с шины синхронно с системой синхронизации.

В такой схеме (организации системы) различают 2 шины: ШУ и совмещенную шину адрес-данные.

По ШУ передаются служебные управляющие слова (сигналы синхронизации, чтения, запись, запросы на прерывание, подтверждение адреса и др.)

По совмещенной шине А.-Д. происходит передач МП-ром адреса и прием данных из ОЗУ в ПЗУ или устройств ввода/вывода.

А. и Д. физически передаются по одним и тем же линиям связи, разделяясь между собой во времени посредством системы синхронизации.

Такая организация вычислительной системы позволяет сократить число выводов БИС, что является достоинством данной структуры. Недостаток – уменьшение быстродействия системы.

Раздельная ШД и ША характерны для большинства микроЭВМ. Выделение отдельно шин для всех управляющих сигналов, адресной информации и данных, упрощает организацию обмена информации между отельными компонентами и уменьшает время выполнения команд в микроЭВМ.

Принципы проектирования систем обработки информации на основе БИС

Характерной особенностью развития средств вычислительной техники является широта применения принципа 3М:

  1. Модульность

  2. Магистральность

  3. Микропрограммируемость

I. Модульная организация системы

Этот принцип предполагает построение вычислительной системы на основе набора конструктивно, функционально и электрически законченных модулей, которая позволяет решать задачи вычислительного характера и управления, а также взаимодействия с другими модулями.

Модульный подход при проектировании микроЭВМ способствует стандартизации элементов не на уровне ИС, а на более высоком уровне, что приводит к сокращению затрат при проектировании систем, а также упрощает наращивание и изменение конфигурации систем.

II. Магистральный способ обмена информации

Среди способов организации связи элементов внутри модулей и между модулями в системе можно выделить:

  1. с помощью произвольных связей, реализующий принцип «каждый с каждым»

  2. с помощью упорядоченных связей (магистральный способ), позволяющий минимизировать число связей.

Магистральный способ обеспечивает обмен информацией между функциональными и конструктивными модулями различных уровней с помощью магистралей, объединяющие входные и выходные шины.

Различают 1, 2, 3 и много магистральные связи.

В МП-х системах обычно выделяют магистрали (шины):

- ША

- ШД

- ШУ

Магистральный способ обмена информацией позволяют повысить регулярность структуры операционного устройства и устройства управления, обеспечить стандартизацию интерфейса и сократить число выводов БИС.

III. Микропрограммная организация управления

Микропроцессорное управление обеспечивает наибольшую гибкость при организации многофункциональных МП-х модулей и позволяет осуществлять проблемную ориентацию МП-ной системы.

Микропроцессорное управление за счет возможности смены микропрограмм повышает гибкость устройства за счет рассредоточенности управления и распределенности памяти, обеспечивает параллельное решение задач за счет применения серийно-освоенных БИС, повышает надежность системы за счет регулярности структуры упрощает контроль функционирования устройства.

Передачу управляющих слов в виде кодовой последовательности соответствует условию минимизации числа выводов БИС и снижение числа межсоединений в модулях.

Регулярность структуры предполагает повторяемость элементов структуры и связей между ними.

Применение данного принципа позволяет повысить эффективность интегрального исполнения устройств в следствии увеличения интегральной плотности, уменьшение длин связей, упрощение и сокращение времени схемотехнического проектирования, уменьшение числа пересечений, сокращение числа типов функциональных и конструктивных элементов, снижение стоимости средств.

Основными способами увеличения регулярности структуры систем обработки информации является использование устройств памяти (ОЗУ, ПЗУ), применение регистровых структур, выполнение регистров общего назначения (РОН) в виде ячеек ОЗУ, использование магистрального способа обмена информацией развития МП-х параллельных систем.

Соседние файлы в папке лекции