Регистры цп

С Intel 86 пошли назначенные регистры. 1 цель – 1 регистр.

AX – умножение деление и обмен с устройствами ввода вывода.

BX – базовый регистр. Служит для хранения базового адреса

CX – счетчик цикла

DX – вычисление адреса ввода вывода.

Дополнительные служебные регистры.

SP – указатель стека

BP – указатель базового адреса

SI – источник индекса

DI – расположение индекса

IP – указатель инструкций

Регистр psw (словосостояние)

CF –флаг переноса в арифметических операций

PF – флаг четности результата

AF – флаг дополнительного переноса

ZF – флаг нулевого результата

SF – флаг знака результата

TF – пошаговый режим

IF – разрешение аппаратного прерывания

DF – флаг направления при строковых операциях

OF – флаг переполнения

Микроконтроллеры

Классификация микроконтроллеров. Основана на разрядности и сложности.

1. 8разрядные

2. 16 и 32разрядные

3. цифровые сигнальные процессоры (DSP)

основная работа была – выполнение логических операций так как арифметическими операциями их не сильно нагружали.

Признаки современных мк

1. Модульная организация. На база 1ого процессорного ядра разрабатывается серия микроконтроллеров различающиеся объемом памяти и набором периферийных устройств. А так же возможностью варьировать синхроимпульс.

2. Закрытая архитектура. Отсутствие внешних линий к магистралям адреса и данных.

3. Использование типовых функциональных периферийных модулей имеющих незначительное отличие у микроконтроллеров различных производителей.

   1. Таймеры

   2. ЦАП, АЦП

   3. Счетчики событий

4. Расширение числа режимов работы периферийных модулей, которые задаются в процессе инициализации регистров специальных.

Лекция

Модульная организация МК.

Универсальность современных МК обуславливается модульностью современной архитектуры. Можно выделить 2 части ядро и изменяемая часть.

ВКМ – внутренняя контроллерная магистраль

Доп устройства: таймеры АЦП,ЦАП,

Характеристики и особенности основных блоков МК.

1. Процессорное ядро

   1. состав внутренних регистров

   2. система команд

   3. способы адресации операндов

   4. организация процесса выборки и исполнения команд.

процессоры RISC и CISC

RISC архитектура отличается ограниченным набором команд, фиксированной длиной команд 12,14 ли 16 разрядов, выборка и использование команды происходит за 1 такт ЦП. Использование всех регистров равноправно. МК фирмы AVR, ATMEL.

CISC команды имеют различный набор и архитектуру. За счет этого удается оптимизировать работу пользователя. Многие команды выполняются не за 1 цикл, а за большее до 12. MCS-51 Intel.

Что влияет на производительность: Частота процессора и частота работы шины. То за сколько МК выполняет свои основные функции.

Фон неймановская архитектура

Память

Гарвардская архитектура.

Гарвардская архитектура позволяет совместить выборку следующей команды с исполнением текущей.

Система команд МК

1. Команды пересылки данных

   1. Группа команд битового управления

   2. Группа команд управления ресурсами

   3. Как пример управление таймером.

2. Арифметические команды

3. Логические команды

4. Команды перехода.

Множество команд, позволяющих работу с отдельными битами.

Схема синхронизации микроконтроллеров.

Диапазон циклов синхронизации 4 – 6 обычно. Синхронизация общая для всех блоков.

Память микроконтроллеров.

Память программ – ПЗУ.

1. Масочная – PROM

2. Однократно программируемая – EPROM

3. Электрически перезаписываемая – EEPROM

4. Флеш память.

3 и 4 получили наибольшее распространение. В них основой хранения является плавающий заряд в полевом транзисторе.

Память данных: регистровая статическая. Требование сохранения данных при снижении частоты.

Для энергосберегающего режима вводится условие, при котором питающее напряжение может упасть до Ustandby но состояние триггера остается неизменным при этом напряжении. Обычно он около 1 вольа.

Регистры МК

Регистр индекса, аккумулятора, состояния итд

Есть регистры, используемые для управления.

1. Регистр управления таймерами

2. Регистры, обеспечивающие работу ввода вывода портов.

3. Регистры управления аналоговым входом и выходом.

Отображение регистров на память. (?)