25. Однокристальные микро-эвм – новые изделия мп техники. Особенности, основные характеристики (на примере семейства mcs-51).

ОМЭВМ семейства MCS-51 представляет собой функционально законченное устройство, кот содержит на едином кристалле:

•Центральный 8-миразрядный процессор,

•Память данных объемом 128 байт (аналог ОЗУ в обычных МПС),

•Память команд объемом от 0 до 32 Кбайт в зависимости от типа ОЭВМ (аналог ПЗУ в обычных МПС),

•4 8-миразрядных программируемых канала ввода-вывода, обозначенных как порты (Р0, Р1, Р2, Р3),

•2 16-битовых многорежимных таймера/счетчика,

•Систему прерывания с пятью векторами и двумя уровнями,

•Последовательный интерфейс для связи с ПК через канал RS-232,

•Тактовый генератор.

26. Оэвм семейства mcs-51. Структура, характеристики, назначение выводов.

ОМЭВМ семейства MCS-51 представляют собой функционально законченное устройство, которое содержит на едином кристалле:

-- Центральный восьмиразрядный процессор,

-- Память данных (ПД) объемом 128 байт (аналог ОЗУ в обычных МПС),

-- Память команд (ПК) объемом от 0 до 32 К в зависимости от типа ОЭВМ (аналог ПЗУ в обычных МПС),

-- Четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода, (обозначаемых как порты P0, P1, P2, P3),

-- Два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика,

-- Систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями,

-- Последовательный интерфейс для связи с ПК через канал RS-232,

-- Тактовый генератор.

Структурная схема приведена на рис и состоит из следующих основных функционально законченных узлов:

-- Блок управления, предназначен для выработки синхронизирующих и управляющих сигналов, обеспечивающих координацию совместной работы блоков ОЭВМ во всех допустимых режимах её работы

-- Арифметико-логическое устройство (АЛУ), обеспечивающее выполнение арифметических и логических операций, а также операции логического сдвига, обнуления, установки и т.п.

-- Блок таймеров / счетчиков, предназначенный для подсчета внешних событий, для получения программно управляемых внешних задержек и выполнения времязадающих функций ОЭВМ.

Блок последовательного интерфейса и прерываний, предназначенный для организации ввода-вывода последовательных потоков информации и организации системы прерывания программ.

-- Программный счетчик, предназначенный для формирования текущего 16-разрядного адреса программной памяти и 8/16-разрядного адреса внешней памяти данных

-- Память данных, служащая для хранения и выдачи информации, используемой в процессе выполнения программ

-- Память команд, предназначенная для хранения программ и имеющая отдельное от памяти данных адресное пространство.

27. Особенности построения блока памяти программ. Особенности построения блока памяти данных.

Все ОЭВМ семейства МCS-51 имеют несколько адресных пространств, функционально и логически разделенных за счет разницы в механизмах адресации и сигналах управления записью и чтением:

-- память команд (ПК),

-- внутренняя память данных (ПД),

-- внешняя память данных (ПД).

Память команд – имеет 16-битовую адресную шину, её элементы адресуются с использованием счетчика команд (РС) или инструкциями, которые вырабатывают 16-разрядные адреса. Память команд доступна только по чтению. Она имеет байтовую организацию и общий объем до 64Кбайт. Ряд ОЭВМ содержат расположенную на кристалле внутреннюю память команд емкостью от 4Кбайт до 32 Кбайт, которая может быть расширена до 64 Кбайт за счет подключения микросхем внешней память команд. Сигналом, стробирующим выборку и ввод байта из внешней памяти команд в ОЭВМ является сигнал PME (РSEN). Для ОМЭВМ, содержащих внутреннюю память команд, сигнал РSEN формируется только в том случае, если адрес в счетчике команд превосходит максимальный адрес внутренний памяти команд, например, 0FFFH для 4 Кбайтной версии. Для ОЭВМ, не имеющих внутренней памяти команд, РSEN формируется при любом обращении к памяти команд.

Внутренняя память данных – состоит из 2-х областей:

-- 128 байт оперативной памяти (ОЗУ) с адресами 0-7FH

-- область регистров специальных функций (SFR), занимающая адреса 80H-FFH.

Младшие 32 байта внутреннего ОЗУ данных сгруппированы в 4 банка по 8 регистров в каждом (БАНК 0 – БАНК 3 на рис). Команды программы могут обращаться к регистрам, используя их имена R0 – R7. Два бита PSW (указатели банка рабочих регистров RS0 и RS1) определяют, с регистрами какого банка проводятся манипуляции (прямая адресация). Следующие после банков регистров внутреннего ОЗУ данных 16 байт (адреса 20H-2FH) образуют область ячеек, к которым возможна побитовая адресация.

Обращение к внутреннему ОЗУ данных всегда осуществляется с использованием 8-разрядного адреса.

Внешняя память данных – формируется дополнительными микросхемами памяти и может иметь емкость до 64 Кбайт. Обращение к ячейкам внешней памяти данных осуществляется только с использованием косвенной адресации по регистрам R0 и R1 активного банка регистров внутреннего ОЗУ (команды типа MOV @Ri) или по регистру специальных функций DPTR (команды типа MOVХ @DPTR). При обращении к внешней памяти данных адрес выводится через порт Р0 (младший байт) и порт Р2 (старший байт) ОЭВМ. Обмен байтом данных производится через порт Р0 ОЭВМ. Считывание данных из внешнего ОЗУ в ОЭВМ производится с помощью выходного сигнала ОЭВМ RD, а запись - сигнала WR.