8. Развернутая структура мпс; таймеры, шим, модуль захвата и сравнения

Таймеры

Таймер – это устройство отсчета времени. Обычно таймер представляет собой счетчик, который ведет подсчет импульсов от генератора или внешнего устройства. Процессор имеет возможность прочитать содержимое счетчика, записать информацию в счетчик, опрашивать его состояние. На основе таймера в МПС строятся различные функциональные блоки:

1. ШИМ генератор (ШИМ);

2. Сетевой таймер;

3. Модуль захвата управления.

Генератор ШИМ-сигнала

ШИМ-сигнал представляет из себя сигнал с определенным (заданным) периодом и изменяющейся скважностью.

Сетевой таймер

Во многих случаях необходимо управление силовыми устройствами, питающимися от напряжения 220В. Желательно включать и выключать эти устройства в момент перехода напряжения в сети через 0. Это обеспечивает устранение помех при включении и мягкий режим включения.

Модуль захвата и сравнения

Этот модуль позволяет считывать содержимое счетчика в буфер в момент прихода внешнего события. После этого посылается сигнал прерывания процессору.

Преимущество модуля захвата перед подачей внешнего события на вход

прерывания – более точная фиксация времени происхождения события.

Сема сравнения содержит счетчик, регистр

Процессор загружает регистр, определяет режим таймера. Таймер считает, как только происходит сравнение, на выходе вырабатывается сигнал. При помощи таких модулей формируются ШИМ сигналы.

9.Упрощенная модель мп, цикл шины

Микропроцессор

1. С точки зрения программиста микропроцессор представляется как упрощенная модель (модель программиста)

СОЗУ – сверхоперативное запоминающее устройство, набор регистров находящихся на кристалле микропроцессора.

РОН – регистры общего назначения

Спец. регистры – аккумулятор, счетчик команд и т.д.

2. С точки зрения архитектуры микропроцессора:

а) аккумуляторные

б) регистр-регистровые.

Рассмотрим аккумуляторные:

Специальный регистр-аккумулятор является по умолчанию источником одного из операндов и одновременно приемником результата.

Преимущество – меньший формат команды.

Регистр-регистровые:

Любые ячейки интегрированные на кристалле СОЗУ могут рассматриваться либо как источник, либо как приемник.

Цикл шины – это время обращения к памяти или устройствам ввода/вывода. Обычно цикл шины указывается количеством тактов задающего генератора.

10.Классификация мп

Различают CISC и RISC процессоры

CISC (Complex instruction system command) – со сложной системой команд.

RISC (Reduced instruction system command) – с сокращенной системой команю.

Число команд у RISC-процессора 10-30, у CISC – за 100.

Самый важный принцип при построении RISC процессоров – это выполнение любой команды за один такт.

Элементы архитектуры RISC-процессора: суперконвейер, суперскалярная обработка, архитектура с раздельными шинами, большое сверхоперативное ОЗУ.

Статические и динамические структуры

Если микропроцессор статической структуры, то частота тактового генератора может изменятся от 0 до некоторого значения.

У динамической структуры частота тактового генератора лежит в пределах от F_min до F_max.

По технологии изготовления: КМПО технология обеспечивает минимальное потребление.

Режимы микропотребления

Для микропроцессоров динамической структуры различают два режим микропотребления:

1. Idle – режим ожидания. В этом режиме блокируются функциональные узлы контроллера. Содержимое ОЗУ сохраняется, все хранится, но не работает.

2. Power Down – режим остановок. В этом режиме останавливается и генератор, сохраняется ОЗУ. Для статической структуры характерен только один режим – sleep.