Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Мікропроцесори
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лекція
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Область застосування мікропроцесорної техніки.
Побутова техніка;
ПК які використовуються в побуті, наукових дослідженнях, на виробництві та інших сферах;
Системи управління технологічними процесами;
Інформаційно вимірювальна техніка;
Технічні системи загального призначення (військова техніка, авіція, бортрві комп’ютери).
Системи зв’язку.
Елементною базою мікроароцесорних систем є н/п пристрої.
Основні властивості.
Програмованість мікропроцесора;
Малі габарити;
Ціна;
Надійність.
Класифікація мікропроцесорів.
Універсальність програмованого процесу для ЕОМ.
Високоінтегрованість однокристального мікропроцесора для систем обробки та керувань;
Однокристальні мікро-ЕОМ , використовується для проектування вбудованих мікропроцесорних систем;
Сигнальні процесори;
Мультимедійні;
Трансп’ютери;
Нейропроцесори.
характеристики
Основні характеристики мікропроцесорів.
Відповідність характеристик мікропроцесорів для реалізації функціональних можливостей мікропроцесорних систем;
Конструеторсько-технологічні характеристики:
а) пристрої для лабораторної експлуатації (0 – +70С)
б) індустріальний варіант (-40 – +70С)
в) військовий варіант (-55 – +85С)
г) автомобільний (-55 – +125С)
Ееономічні параметри.
Основні технічні характеристики мікропроцесорних систем.
Внутрішня структура процесора, яка відображає основні функції вузлів мікропроцесора;
Робоча частота ядра (max, min, номінальна);
Розрядність мікропроцесора;
Напруга живлення;
Програмна модель (відображає характеристики засобів які доступні програмісту для розробки програмного забеспечення):
структура пам’яті (програмна пам’ять, пам’ять користувача, оперативна пам’ять даних, адресний простір);
програмнодоступні регістри ядра та переферії комп’ютера;
характеристика системи команд.
Програмна модель міеропроцесора.
Програмна модель – це засоби які представлені програмісту для реалізації програм.
Структура адресного простору різних процесорів є різною. (Для прикладу наведемо програмну модель процесора Intel)
OF – переповнення розрядної сітки;
DF – визначає напрям обробки ланцюжків даних;
IF – дозвіл переривання (цей біт дозволяє або забороняє масковані переривання які поступають по лініях INT);
TF – признак покрокового режиму виконання команди (TF=’1’ – після виконання кожної команди відбувається переривання на трасування програми);
SF – біт знаку;
ZF – признак нуля;
AF – перенос із тетради при виконанні операцій десяткової арифметики;
PF – признак парності (встановлюється при парній кількості ‘1’ в байті);
CF – перенос із старшого розряду.
Одержання фізичної адреси.
SFR – спеціальні функціональні регістри (це група регістрів які задають відповідні режими функціонування ядра).
Внутрішня структура мікропроцесора
Основою мікропроцесора є так зване мікропроцесорне ядро
Структура ядра
EMBED Visio.Drawing.6
Операційний пристрій – призначений для обробки дискретної інформації відповідно до програм що зберігаються в програмній пам’яті мікропроцесора.
Пристрій керування – призначений для формування керуючих сигналів, що забезпечують вибір команд з програмної пам’яті та даних з пам’яті даних, декодування коду операцій команд і забезпечення функціонування основних вузлів мікропроцесора згідно коду команди.
Блок регістрів, включає регістри загального призначення, які використовуються при обробці інформації, ряд регістрів спеціального призначення, що забезпечують функціонування мікропроцесора, та регістри окремих функціональних вузлів мікро - процесора (регістр ознак, лічильник команд, регістр команд, регістри тестування, регістри для реалізації програмно – апаратного налагодження).
Внутрішній інтерфейс, забезпечує обмін інформацією між вузлами МП. Від розрядності внутрішніх ліній даних інтерфейсів залежить їх продуктивність.
Зовнішній інтерфейс, забезпечує обмін інформації між ядром та зовнішніми компонентами МП системи. Лінії зовнішнього інтерфейсу можна розділити на три групи : ША, ШД, ШК.
З метою мінімізації числа контактів на корпусі, лінії зовнішнього інтерфейсу та спеціальні лінії окремих команд можуть бути мультиплексовані.
Розрядність мікропроцесора визначається розрядністю оперативного пристрою. Не слід плутати розрядність мікро процесора з розрядністю ШД.
Узагальнена структура МК.
EMBED Visio.Drawing.6
Вузол синхронізації призначений для формування тактових сигналів, які забезпечують функціонування усіх вузлів МП. Він може бути побудований на базі елементів: кварцовий транзистор, або на базі RCланки або LC-ланки. Тактові сигнали можуть прийматися від зовнішнього джерела. Вузол синхронізації може бути побудований на базі синхронізації PLL. Ця схема дозволяє формувати високо частотні тактові сигнали на базі генератора з низькою частотою.
Пам’ять програм використовується для зберігання машинних кодів програми.
Вона може бути виконана у вигляді ROM (не перепрограмована постійна пам’ять)
В пам’яті типу ROM може зберігатися підпрограма Boot(програма завантаження)
Звертання до неї може відбуватися після початкового скиду.
Пам’ять типу Flesh. Перепрограмована пам’ять яка зберігає дані після відключення живлення. Термін зберігання інформації до 100 років. Кількість перепрограмувань до 1 000 000 раз.
Пам’ять типу RAM є найбільш швидкодіючою
Пам’ять констант використовується для зберігання постійної інформації, яка може бути змінена в процесі функціонування МП системи.
RAM data оперативний запам’ятовувальний пристрій, при виключенні якого дані вже є недоступні.
Вузол переривання призначений для прийому запитів від внутрішніх вузлів МП та по зовнішніх лініях.( і забезпечує програмування). Запити на переривання розділяють на два типи масковані(INT) немасковані(MNI)
Масковані переривання можуть бути програмним шляхом заборонені. Немасковані заборонити перервати не можливо
КПДП (канал прямого доступу до пам’яті)- використовується для забезпечення обміну в режимі прямого доступу між компонентами і основною пам’яттю.
Таймери –програмовані подільники частоти. Таймер Формує запити переривання типу INT.
Паралельні порти для прийому передачі дискретної інформації
Послідовні інтерфейси-порти для послідовного обміну інформації.
ЦАП (на кристалі їх переважно 2)
WDT
використовується при пере запуску МП при зависанні
Він працює від тактового генератора.
(Він запрограмований на 2 сек. і в певні точки програми треба запрограмувати скид WDT в “0” щоб не відбулось скиду.)
PSM (Монітор живлення)
вузол що регулює напругу живлення.
Універсальна структура мікро ЕОМ
EMBED Visio.Drawing.6
Вузол ЦП є ядром мікро ЕОМ і призначений для реалізації операцій обробки інформації. Він формує основні магістралі, на які в процесі функціонування ЕОМ видається адресна інформація, дані, передаються та приймаються сигнали керування.
Якщо мікро ЕОМ працює в режимі прямого доступу до пам’яті то лінії адресних даних і керування відключаються від системної магістралі.
Розрядність ліній адресу визначають об’єм фізичної пам’яті. Дво направлені лінії даних . Напрям передачі інформації визначається типом операції передачі (чит./зап.) та сигналами керування.
Reset- сигнал початкової установки і може формуватися із зовнішнього джерела або ЦП. Після подачі сигналу Reset ЦП починає вибір 1-о слова команди із заданої комірки.
MR – Memory read, формується ЦП при виконанні команд читання з програмної пам’яті та пам’яті даних.
MW – Memory write, сигнал запису в пам’ять.
IOR – Input output read, сигнал запиту з зовнішнім пристроєм.
HOLD – захоплення шин для обміну в режимі прямого доступу. Цей сигнал формується каналом прямого доступу і приводить до відключення ліній адрес, даних та керування від системної магістралі. Після відключення ліній ЦП видає сигнал підтвердження (HLDA). Поява сигналу HLDA вказує на те що ЦП відключене від системної магістралі і канал прямого доступу може використовувати системну магістраль для організації обміну в режимі прямого доступу.
INT – лінії переривання.
INTA – підтвердження переривання. Використовується для передавання в зовнішній контролер переривань сигналу читання вектора переривань
NMI – запис не маскованих переривань.
ПЗП – це постійна пам’ять, що використовується для постійного зберігання даних, і при виключенні живлення.
ОЗП – пам’ять типу RAM використовується для зберігання програм і даних, але при виключенні живлення інформація руйнується.
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
Планування схеми електричної функціональної EMBED Visio.Drawing.6
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора