- •1. Основные принципы работы цп. Машина фон Неймана.
- •2. Аппаратные прерывания pc,обрабатываемые bios. Общая характеристика.
- •1. Ввод-вывод по опросу. Временные диаграммы, особенности программной реализации.
- •В ывод информации Процессор выставляет данные в порт и считывает
- •2. Способы организации пдп: «прозрачный» режим.
- •2. Способы организации пдп: метод захват цикла.
- •1. Прямой доступ к памяти. Общая характеристика.
- •2. Особенности разработки по в системах с прерываниями.
- •2. Типовые временные диаграммы обработки аппаратного прерывания на примере любого микропроцессора.
- •1. Сравнительная характеристика методов ввода-вывода.
- •По опросу:
- •В ывод информации Процессор выставляет данные в порт и считывает
- •2) По прерыванию:
- •2. Организация прерываний в ibm pc. Аппаратная часть. Обработка аппаратных прерываний.
- •Билет n 7
- •2. Стандартный контроллер пдп. Общая характеристика
- •2. Ввод-вывод по прерываниям. Достоинства и недостатки.
- •2. Общая характеристика векторных прерываний.
- •1. Методы передачи данных: синхронный метод.
- •Билет n 11
- •1. Последовательные интерфейсы передачи данных: spi, i2c, rs232 и др. Сравнительная характеристика.
- •2. Ввод-вывод по опросу. Достоинства и недостатки.
- •В ывод информации Процессор выставляет данные в порт и считывает
- •1. Формат передачи данных в интерфейсе rs-232.
- •2. Организация прерываний в ibm pc. Общая характеристика.
- •Билет n 13
- •1. Методы передачи данных: асинхронный, асинхронно-синхронный, синхронный. Сравнительная характеристика.
- •2. Реализация прерываний по уровню и по фронту. Сравнительная характеристика.
- •1. Способы передачи информации: параллельный, параллельно-последовательный, последовательный.
- •2. Системы на кристалле. Системные шины, общая характеристика.
- •1. Методы ввода-вывода. Общая характеристика.
- •2. Контроллеры прерываний. Общая характеристика.
- •1. Интерфейсы «общая шина», «изолированная шина». Сравнительная характеристика.
- •2. Организация прерываний в ibm pc.
- •1. Микроконтроллеры с гарвардской архитектурой. Общая характеристика.
- •2. Организация мпс. Шинная структура. Варианты исполнения.
- •1. Сигнальные процессоры. Архитектура, общая характеристика
- •2. Системы на кристалле. Сходство и отличия от классических микропроцессорных систем
- •1. Типовые режимы пересылок данных в шинах систем на кристалле..
- •2. Элементная база современных мпс: типовые элементы, контроллеры и т.Д
- •1. Системы со встроенным вводом-выводом. Достоинства и недостатки.
- •В ывод информации Процессор выставляет данные в порт и считывает
- •2) По прерыванию:
- •2. Передача информации в мпс: методы стробирования.
- •2. Интерфейсы. Общая характеристика.
- •1. Организация прерываний в микроконтроллерах (на примерах i8080, i8085, z80, 8086).
- •2. Память. Способы классификации, общая характеристика
- •1. Интерфейсы. Общие определения, стандартные интерфейсы.
- •2. Архитектура фон Неймана и ее модификации в системах с прерываниями и пдп.
- •1. Методы разработки и отладки мпс: макетирование, моделирование. Сравнительная характеристика.
- •1. Инструментальные средства отладки микропроцессорных систем: логические, сигнатурные анализаторы и т.Н.
- •2. Интерфейсы. Общие определения, стандартные интерфейсы.
2. Системы на кристалле. Сходство и отличия от классических микропроцессорных систем
Под приборами класса "система-на-кристалле", в общем случае, подразумеваются приборы на едином кристалле которых интегрированы процессор (процессоры, в том числе специализированные), некоторый объем памяти, ряд периферийных устройств и интерфейсов
Система на кристалле (однокристальная система) — в микроэлектронике — электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например,компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме. В англоязычной литературе называется System-on-a-Chip, SoC.
Сходство – состав. (см. в определении)
Различия – плотность элементов на кВ. мм, другой способ изготовления, работа под управлением операционной системы, требует дополнительной памяти.
БИЛЕТ N 19
1. Типовые режимы пересылок данных в шинах систем на кристалле..
Устройство в момент пересылки данных может быть:
- активным – имеет возможность затребовать обмен данных с пассивным устройством (ЦП)
- пассивным – может только отвечать на запрос (например, память)
- смешанным (контроллер прямого доступа к памяти в процессе программирования пассивен, впроцесс передачи данных активен)
В режиме прерываний ЦП может быть пассивным устройством.
2. Элементная база современных мпс: типовые элементы, контроллеры и т.Д
Эволюция микропроцессорных систем
Микропроцессоры 8008, 4004
Микропроцессорные комплекты БИС
Микроконтроллеры на одном кристалле с ОЗУ, ПЗУ (8051, 8048, 8086)
Системы на кристалле – микроконтроллер+аналоговые и цифроаналоговые устройства. Не требуют ничего, кроме доп. Памяти, работают под управлением ОС.
Современенные микроконтроллеры
8086 - (286 процессор, работающий в незащищенном режиме). 2 контроллера прерываний, устройство прямого доступа к памяти, 4 порта, параллельные и последовательные, 3 таймера, 1 сторожевой таймер.
Фирмы, находящиеся на рынках микроконтроллеров
- Motorolla – 6805, 6808
- Microchip – pic - контроллер
- Atmel – Atmel AVR контроллеры
- ARM - 80251
.
БИЛЕТ N 20
1. Системы со встроенным вводом-выводом. Достоинства и недостатки.
По опросу:
Подразумевает , что процессор постоянно опрашивает внешние устройства к обмену и затем осуществляет вв/выв информации.
Недостатки:
1) организуется опрос программным путём медленно
2) полностью загружает ЦП (и ЦП только и занят опросом)
Достоинства:
Нетребует дополнительной аппаратуры (кроме кортов вв/выв)
8 ШД
А данные
г отовн.
В готов.
С
Функции процессора по вв информации.
Процессор считывает состояние пора В,опрашивает полностью готовности и в соответствии с этим вычисляет информацию.
В ывод информации Процессор выставляет данные в порт и считывает
сигналы готовности
ШД
А Данные
готов
В Готовн.
С
Используется метод рукопожатия.
Недостатки:
При поступлении частой информации ,эффективность будет не велика.
2) По прерыванию:
Внешнее устройство готово к обмену,посылается спец. сигнал на ЦП.ЦП прекращает работу и организует вв/выв информации.
Достоинства:
1) Процессор не опрашивает готовность внешнего устройства,оно само определяет свою готовность
в/в Текущая программа прерывания информации и передаёт
управление в/в , после выполнения в/в программа возв-
ращается в исх.программу.
tv t
2 ) Процессор не занимается опросом возростает производительность. Вв/выв информации может быть более интенсивным, чистота посступленных данныхвысока.
3) Применяется механизм прерывания в др. случаях:
- обработка особых ситуаций (переполнение , деление на 0)
- реализуется ПДП.
- используется для синхронизации внутренних процессорных систем.
Недостатки:
1) Случайный характер возникновения прерывания
Возникают сложности в разработке ПО:
-не возможно отразить в алгоритме моментального прерывания и
- трудно определить точное время работы программы
- при большом объеме вв/выв метод становится не эффективним т.к. возникают накладные расходы.
- надо затратить дополнительную аппаратуру (системный контроллер прерывания)
Достоинства и недостатки ДМА:
- эффективен при высоких скоростях обмена небольших массивов передаваемой информации (один раз организовывается прерывание и передаётся информация)
- быстродействие ДМА ограничено только быстродействием памяти.
При проектировании микросистем важно выбрать метод вв/выв.Можно поделить по скоростям обмена:
скорость по опросу – до 50 Кб/сек.
По прерыванию – 150-200 Кб/сек.
ДМА-выше