Структурная схема микропроцессора.
В эту схему (рис. а) входят арифметико-логическое устройство АЛУ,устройство управления УУи регистровое запоминающее устройство РЗУ. Эти три основные части МП соединены тремя линиями связи—шинами данных ШД,адресов ША и управления ШУ.
Рис.27.1. Структурная схема микропроцессора.
Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций над данными в виде двоичных чисел. Данные, с которыми производятся эти операции, называются операндами. Обычно в операции участвуют два операнда, один из которых находится в специальном регистре—аккумуляторе А,а другой—в регистрах РЗУили памяти МП. Иногда АЛУ называют операционной частью МП.
Регистровое запоминающее устройство содержит несколько регистров общего назначения (РОН),а также регистров специального назначения, в частности счетчик команд СК.Иногда РЗУ называют внутренней памятью МП.
Управляющее устройство предназначено для выработки сигналов управления, обеспечивающих работу блоков МП. В состав УУ входит регистр команд РК, в котором фиксируется выполняемая в данный момент команда.
Программа.
Последовательность команд, обеспечивающих реализацию заданного алгоритма обработки информации, образует программу. Отметим важную особенность работы МП, состоящую в том, что команды программы выполняются в пошаговом режиме строго в записанной последовательности.
|
|
|
Каждая команда программы содержит информацию о том, что нужно делать, с какими операндами и по какому адресу поместить результат операции. Для этого команда имеет определенную структуру. Первая часть команды содержит код операции КОП,т. е. информацию о характере выполнения операции над операндами (например, сложение, логическое сравнение и т. д.). Вторая часть команды—адресная—содержит адреса расположения операндов, с которыми производится данная операция, и адрес регистра или ячейки памяти, куда должен быть помещен результат.
Программа (совокупность команд) МП может быть записана несколькими способами. Первый из них предусматривает запись команд непосредственно в виде двоичных чисел, т. е. в виде так называемого машинного кода, «понятного» для данного МП. Такой способ составления программ в большинстве случаев оказывается малоудобным и требует больших затрат времени, особенно при создании больших программ.
Более удобным является использование языков программирования.
27.3. Микропроцессорная система.
Совокупность МП и указанных устройств образует микропроцессорную систему (МПС), структурная схема которой приведена на рис..
|
|
|
В состав МПС наряду с МП в общем случае входят устройства памяти оперативной ОЗУ и постоянной ПЗУ;интерфейсное устройство ИУ;устройства сопряжения УСс внешними объектами; внешние запоминающие устройства ВЗУ; устройства ввода— вывода информации УВВ;общая шина ОШ,включающая в себя ШД, ШУ и ША.
Кроме того, на схеме обозначено: СЧЭП—силовая часть ЭП (преобразователь + двигатель + механическая передача).
Рис.27.2. Структурная схема микропроцессорной системы
Рассмотрим кратко назначение каждого из устройств МПС.
Память ОЗУ и ПЗУслужит для размещения подлежащих обработке данных программы, в соответствии с которой эта обработка должна вестись, и результатов обработки. Для расширения возможностей МПС, кроме ОЗУ и ПЗУ, могут использоваться ВЗУ, к числу которых относятся накопители информации на гибких магнитных дисках, магнитной ленте, кассетные накопители, флешкарты и пр.
Устройства ввода — вывода информации. УВВ предназначено для обеспечения взаимодействия МПС и человека в удобной для него форме. К устройствам ввода — вывода относятся например, клавиатура пульта управления МПС, печатающая машинка (принтер), графопостроители, устройства визуального представления информации (дисплеи) и т. д.
|
|
|
Устройства сопряжения УС обеспечивают связь МПС с различными внешними (периферийными) устройствами. Они могут иметь самые разнообразные схемные и элементные реализации.
Интерфейс устройств ИУ—это совокупность электронных схем, шин и алгоритмов (программ), обеспечивающая управление передачей информации между МП, памятью и внешними устройствами, к которым относятся УВВ, ВЗУ и Д. Говоря кратко, ИУ обеспечивает требуемое взаимодействие МПС с указанными внешними устройствами при изменении режима ее работы. Типичным примером является переход от выполнения одной программы к выполнению другой при поступлении от какого-либо внешнего устройства сигнала управления. Такой переход получил название прерывания. После завершения прерывающей программы ИУ обеспечивает возврат МПС. к работе по прерванной программе.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 683; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!