Бунтов В.Д., Макаров С.Б. Микропроцессорные системы Часть II. Микропроцессоры

Подождите немного. Документ загружается.

реализации алгоритмов устройств и систем имеет следующие особенности:

• однотипные операции выполняются арифметико-логическим уст-

ройством в разное время;

• распределение переменных по входам и выходам блоков изменя-

ется в процессе реализации алгоритма;

• порядок выполнения операций определяется программой.

Для составления программы вычислений используется микропро-

граммирование, где различают:

• микрооперацию – элементарное действие, для выполнения кото-

рого нужно подать один импульс в микропроцессор;

• микрокоманду – набор микроопераций, который одновременно

выполняется в микропроцессоре;

• микропрограмму – список последовательно во времени реали-

зуемых микрокоманд, представляющий собой алгоритм работы микропро-

цессора;

• команду – одну или несколько последовательно выполняемых

микропрограмм.

В процессе выполнения программы происходит обмен информацией

между микропроцессором, запоминающими устройствами данных и ко-

манд и устройствами ввода-вывода (УВВ). Эффективность решения задачи

в значительной степени определяется организацией этого обмена и струк-

турой связи между микропроцессором, запоминающими устройствами и

устройствами ввода-вывода.

Рис. 1.2. Обобщенная структура ЭВМ

Устройство

управления

Микропроцессор

Устройства ввода-вывода

Арифметико-

логическое

устройство

Запоминающие

устройства

Организацию обмена между микропроцессором, запоминающими

устройствами и УВВ осуществляет интерфейс. В функции интерфейса

входят: дешифрация адреса устройств; синхронизация обмена информаци-

ей; согласование форматов слов; дешифрация кода команды, связанной с

обращением к запоминающему устройству или УВВ; электрическое

согласование сигналов, передаваемых по шинам и некоторые другие опе-

рации.

Микропроцессор

Регистр

адреса

В отличие от универсальных ЭВМ, т.е. предназначенных для решения

весьма широкого класса задач, существуют микроЭВМ, которые разраба-

тываются как специализированные вычислительные устройства для кон-

кретных условий работы. Архитектура, подбор компонентов и программ-

Счетчик

команд

Регистр

результата

Регистр

числа 1

Регистр

числа 2

Регистр

признаков

АЛУ

ГТИ

ЗУ команд

УУ

ЗУ

данных

Код Адреса

операции операндов

Регистр команды

Рис. 1.3 Обобщенная структура микропроцессора

ное обеспечение микроЭВМ создаётся для решения небольшого числа

конкретных задач на данном микропроцессоре наиболее целесообразным

способом.

Микропроцессор в общем случае (рис.1.3) состоит из трех основных

функциональных узлов: арифметико-логического устройства, устройства

управления и блока регистров [8]. Блок регистров включает в себя регист-

ры общего назначения (РОН), регистры адреса и команды, регистры для

кратковременного хранения чисел, участвующих в операции, а также для

хранения результатов вычислений. Числа и команды представляются дво-

ичным кодом, поэтому все показанные на рис.1.3 соединения являются

многоразрядными шинами. В общем случае информация по шинам пода-

ётся в виде слов. Отдельные слова могут передаваться по одной линии по-

следовательно во времени. В микропроцессоре шины являются средствами

для передачи адресов, данных и управляющих сигналов.