Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции / Лекции34234.doc
Скачиваний:
60
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
287.23 Кб
Скачать

Принципы построения микропроцессорных систем

В основе построения микропроцессорных систем положено 3 принципа: модульность, магистральность и микропрограммное управление.

1. Принцип модульности состоит в том, что система строится на основе ограниченного количества типов конструктивно и функционально законченных модулей. Модульный подход способствует стандартизации элементов не на уровне ИС, а на более высоком уровне, что приводит к уменьшению трудовых и интеллектуальных затрат и способствует упрощению наращивания и изменения конфигурации системы.

2. Принцип магистральности определяет характер связей между функциональными блоками (все блоки соединяются с единой системной шиной) микропроцессорной системы.

Среди способов организации связи элементов внутри модулей и между модулями выделяют два основных – с помощью произвольных связей, реализующих принцип каждый с каждым; с помощью упорядоченных связей.

Различают одно, 2-х, 3-х и многомагистральные связи. Магистральный способ позволяет минимизировать количество связей между блоками, увеличить регулярность операционного устройства и устройства управления, обеспечить стандартизацию интерфейсов, уменьшить число выводов БИС.

Принцип регулярности предполагает повторяемость элементов структуры и связей между ними. Применение данного принципа позволяет увеличить эффективность интегрального использования устройств вследствие увеличения интегральной плотности, уменьшения длин связи, упрощения и уменьшения времени топологического и схемотехнического проектирования, за счет упрощения схем контроля.

Основаниями повышения регулярности структуры является использование устройств и структур памяти, применение регистровых структур, выполнение регистров общего назначения в виде ячеек ОЗУ, развитие микропроцессорных параллельных систем.

Принципы магистральности и модульности позволяют наращивать управление и вычислительные возможности микропроцессора путем подсоединении других модулей к системной шине.

3. Принцип микропрограммного управления состоит в возможности осуществления элементарных операций микрокоманд (сдвигов, пересылок информации, логических операций).

Используя определенные комбинации микрокоманд можно создать технологический язык, т.е. набор команд, который максимально отвечает назначению системы.

В секционных микропроцессорах набор команд можно изменить используя микросхемы памяти микрокоманд.

Микропрограммное управление обеспечивает высокую гибкость при организации многофункциональных микропроцессорных модулей и позволяет осуществить проблемную ориентацию микропроцессорной системы.

За счет возможности смены микропрограмм повышается гибкость устройства, за счет рассредоточенности управления и распределености памяти обеспечивается параллельное решение задач, за счет применения серийно освоенных БИС повышается надежность системы, за счет регулярности структуры упрощается контроль функционирования устройств.

Обобщенная структура микропроцессорной системы управления

ОЗУ – RAM – Random Access Memory.

ПЗУ – ROM – Read Only Memory.

В состав микропроцессорной системы входит центральный процессор, память, включающая оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ), служащую для хранения данных и программ, устройства ввода-вывода, служащие для связи микропроцессорной системы с внешними устройствами.

Для приема (ввод/чтение) и выдачи записи входных сигналов; система прерываний и таймер.

УВВ –I/O – Input/Output Devices.

Устройство ввода/вывода подключается к системной шине через интерфейсы ввода/вывода.

ПЗУ и ОЗУ образуют систему памяти, предназначенную для хранения информации в виде двоичных чисел.

ПЗУ – для хранения программ управления, таблиц и постоянных.

ОЗУ – для хранения данных, поступающих из внешних устройств или подготовления для отправки во внешние устройства, а также для хранения промежуточных результатов вычисления и адресной информации.

Прием – Read;

Выдача – Write.

Модуль центрального процессора осуществляет обработку данных и управляет остальными модулями системы.

Центральный процессор кроме микропроцессорной БИС содержит схемы синхронизации и интерфейса с системной шиной. Он осуществляет выборку кодов команд из памяти, дешифрацию и исполнение команды.

В течении времени выполнения команды центральный процессор выполняет следующие действия:

1. Выставляет адрес команды на шину адреса;

2. Получает код команды из памяти и дешифрирует его;

3. Вычисляет адрес операнда и считывает данные;

4. Выполняет операцию, определенную командой;

5. Воспринимает внешние управляющие сигналы, например, запрос прерывания;

6. Генерирует сигналы состояния и управления, необходимые для работы памяти и устройств ввода/вывода.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке лекции