- •Вычислительная техника и информационные технологии Рекомендуемая литература
- •Логические основы вычислительной техники .1. Понятие функции алгебры логики
- •1.2. Основные законы и тождества алгебры логики
- •Формы задания бф:
- •Пример №1
- •2. Комбинационные цифровые устройства
- •2.1. Понятие и последовательность синтеза
- •2.2. Способы задания кцу
- •2.3. Вывод минимальной фал
- •2.4. Базисы и минимальные базисы
- •2.6. Типовые кцу
- •4. Последовательностные цифровые устройства
- •4.1. Понятие и способ задания пцу
- •4.2. Понятие и классификация триггеров
- •4.3. Типовые триггеры
- •Встроенная память/кэш
- •5. Преобразователи сигналов
- •7. Принципы управления микропроцессора.
- •7.1. Классификация микропроцессоров.
- •7.2. Декомпозиция мп.
- •7.3. Принцип аппаратного управления ("жёсткой" логики).
- •7.4. Принцип микропрограммного управления (гибкой логики).
- •7.5. Способы формирования сигналов управления
- •Код номера
- •7.6. Операционное устройство мп.
- •7.7. Обобщённая структурная схема мп.
- •8. Элементы архитектуры мп.
- •8.1. Структура команд.
- •8.2. Способы адресации, основанные на прямом использовании
- •Номера реги- стров
- •Число 4527
- •Адрес 1765
- •8.3. Способы адресации, основанные на преобразовании кода команды.
- •8.4. Понятие вектора состояния мп.
- •8.5. Понятие системы прерывания программ.
- •8.6. Характеристики системы прерывания.
- •8.7. Способы организации приоритетного обслуживания
- •Счётчик
- •Счётчик
- •Компаратор
- •Код маски
- •8.8. Процесс выполнения команд. Рабочий цикл мп.
- •8.9. Конвейерная обработка команд и данных.
- •8.10. Особенности risc-архитектуры.
- •Регистры глобальных переменных
- •9.1. Способы обмена данными между устройствами
- •9.2. Методы передачи информации между устройствами
- •Общая шина
- •Регистр адреса
- •Цепи данных
- •Интерфейс пу
- •Канал ввода-вывода
- •Канал ввода-вывода
- •Данные от процессора
- •Данные в процессор
- •Регистр передатчика очищен
- •Регистр приёмника заполнен
- •10. Программное обеспечение мпс.
- •10.2. Алгоритмизация задач и язык sdl.
- •10.3. Уровни языков программирования.
- •10.4. Средства разработки прикладных программ.
- •10.5. Средства отладки прикладных программ.
- •10.6. Понятие надёжности мпс.
- •10.7. Контроль передачи информации.
- •10.10. Взаимодействие систем технического обслуживания.
- •Ш. Цифровые сигнальные процессоры
- •3.1. Структура цсп tms320c6x
- •3.2. Структура командной строки ассемблера tms320c6x
- •3.3. Особенности команд для чисел с фиксированной запятой
- •3.4. Ограничения целостности ресурса
- •Сетевые информационные технологии
- •11.1. Локальные вычислительные сети
- •11.2. Аппаратная база компьютерной телефонии
- •11.3. Глобальные сети
- •11.4. Основы защиты информации
- •Приложение. Система команд tms320с6х для чисел с фиксированной запятой
- •Команды пересылки данных
С
МП
ОП
К
ПУ
…
К
ПУ
…
ПУ
Контроллер ПДП
ПУ
…
Контроллер ПДП
ПУ
ПУ
…
Общая шина
Периферийные устройства (ПУ) подсоединяются к общей шине с помощью блоков управления (контроллеров).
Контроллеры (К) осуществляют согласование форматов данных, используемых в ПУ, с форматом, принятым для передачи по общей шине.
Контроллеры ПДП обеспечивают возможность подключения ПУ с поблочной передачей данных (ЗУ на дисках, лентах и некоторые другие ПУ).
Обмен информацией между МП, памятью и ПУ осуществляется по единому правилу: 1) информация передаётся словами; 2) все передачи осуществляются по методу квитирования; 3) в каждый данный момент времени обмен данными может происходить только между одной парой модулей.
Взаимодействие двух устройств по общей шине основано на принципе "ведущий-ведомый" (master-slave). Ведущий управляет общей шиной, а ведомый выполняет операцию в соответствии с указаниями ведущего.
В зависимости от операции одно и то же устройство может быть как ведущим, так и ведомым. Исключение составляет основная (оперативная) память, которая может быть только ведомым устройством.
Каждое из устройств, которое может стать ведущим, имеет присвоенный ему приоритет.
Устройство с более высоким приоритетом берёт на себя функции ведущего после освобождения общей шины микропроцессором.
Выбор ведущего осуществляется схемой приоритета, находящейся в МП.
Принцип "ведущий-ведомый" позволяет организовать на общей шине автономный обмен (без участия МП) между двумя ПУ, например магнитным диском и ОП.
Общая шина (ОШ) представляет собой унифицированную систему связей и сигналов между процессором и ПУ: (рис. на следующей странице).
По шине адреса передаются адреса ячеек ОП и периферийных устройств, а по шине данных – коды данных, команд и состояний устройств.
Шины адреса и данных образуют информационную магистраль (информационную шину).
Магистраль (шину) управления образуют следующие шины.
Шина управления обменом информации включает в себя от одной до трёх линий синхронизации передачи информации.
Шина передачи управления выполняет операции приоритетного занятия
ОШ
Шина адресаРегистр адреса
Схемы синхро-
низации
и упр.
Схема прерывания
и упр. приоритетом
МП
ОП
ПУ
Предоставление
прерывания
Шина данных
Шина
уп-равленияЦепи данных
Интерфейс пу
информационной магистрали. Эта шина необходима при наличии в системе нескольких устройств, способных быть инициаторами обмена информацией.
Шина прерывания идентифицирует устройство, запрашивающее сеанс обмена информацией. Идентификация состоит в определении контроллером адреса источника прерывания.
Шина специальных управляющих сигналов включает в себя линии питания, тактирующих импульсов, сигналов общего сброса и т.п.
Общий интерфейс не полностью освобождает МП от управления операциями ввода-вывода. Более того, во время операции обмена данными между ПУ и ОП интерфейс оказывается занятым, а связь МП с ОП – блокированной.
Однако общий интерфейс обеспечивает простоту реализации системы ввода-вывода и гибкость при построении различных конфигураций МПС.
По этой причине интерфейс с общей шиной нашёл широкое применение в процессорах, однокристальных МП, а также малых и микроЭВМ.
Наиболее полной, но требующей значительных аппаратурных затрат, является структура с множеством интерфейсов и каналами ввода-вывода (рис. на следующей странице).
Такая структура характерна для универсальных ЭВМ.
Управление вводом-выводом осуществляется программно-управляемы-ми процессорами ввода-вывода, иначе называемых каналами ввода-вывода.
Каналы ввода-вывода призваны обеспечить прямой доступ к памяти, а потому выполняют функции, аналогичные функциям контроллера ПДП.
При этом каналы осуществляют буферизацию и преобразование форматов передаваемых данных для согласования работы ОП и ПУ.
ОП
ОП
ОП
…
Интерфейс
основной памяти
МП
Интерфейс
процессор-каналы