Устройства микропроцессорные
Повышение производительности процессора. Команды с прямой адресацией данных. Адрес ячейки памяти. Возможности однокристальных микропроцессоров. Реализации в виде многокристальных, секционных многокристальных микропроцессоров. Регистры и ячейки памяти.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.04.2013 |
| Размер файла | 17,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Микропроцессор (МП) - программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, выполненное в виде одной (или нескольких) интегральной схемы с высокой степенью интеграции электронных элементов.
Микропроцессор, как функциональное устройство ЭВМ обеспечивает эффективное автоматическое выполнение операций обработки цифровой информации в соответствии с заданным алгоритмом. Для решения широкого круга задач в различных областях применений микропроцессор должен обладать алгоритмически полной системой команд (операций).
Для повышения производительности процессора необходимо развивать все его аппаратурные ресурсы. Возможности однокристальных микропроцессоров определяет микроэлектронная технология на определенном уровне развития. Поэтому, чтобы увеличить производительность процессоров, используют их реализации в виде многокристальных, а также секционных многокристальных микропроцессоров.
Необходимость выполнения сложных функций управления привела к созданию микроконтроллеров - управляющих устройств, выполненных на одном или нескольких кристаллах. Микроконтроллеры выполняют функции логического анализа и управления.
Задания на проектирование
1. Составить программы для вычисления величин Z
Z=3Х+2
Z=(4X+8Y):2
Число X поступает через порт Р2 , число Y - через порт Р3, число Z должно храниться в ячейке ОЗУ 40H. Считать, что X, Y, Z, а также результаты промежуточных и окончательных вычислений - это целые числа, находящиеся в пределах -127 …+127.
2. а) Что такое прямая адресация данных? Привести примеры команд с прямой адресацией.
б) Какие адреса имеют при прямой адресации регистры, порты, ячейки памяти?
3. Какому числу байтов (от 1 до 3) равна длина команды с неявной адресацией 8-разрядного микропроцессора.
4. Представить в двоично-десятичном коде десятичные числа: 14; 87; 11.
Решение 1
а) Z=3Х+2
START:
0000 MOV R0, #40H; длина команды 2 байта.
Загружает в регистр общего назначения (РОН) адрес ячейки памяти, в которой должно храниться число Z.
0002 MOV R1, P2; длина команды 2 байта.
Считывает число X с порта Р2 и записывает в РОН.
0003 MOV A, R1; длина команды 2 байта.
Переносим из R1в аккумулятор значение Х
0004 MOV R2, #03; длина команды 2 байта.
Записываем в R2 число #03
0005 MOV B, R2; длина команды 2 байта.
Переносим из R2 в регистр В
0006 MUL A, B; длина команды 1 байт.
Перемножаем числа находящиеся в А и В числа
Получаем 3Х
0007 ADD A, #02; дина команды 1 байт.
Прибавляем к аккумулятору число #02
Получаем Z=3Х+2
0008 MOV R0, A; длина команды 1байт.
Поместили число Z в ячейку памяти, адрес которой хранится в РОНе.
JMP START
END
б) Z=(4X+8Y):2
0000 MOV R0, #40H; длина команды 2 байта.
Загружает в регистр общего назначения (РОН) адрес ячейки памяти, в которой должно храниться число Z.
0002 MOV R1, P2; длина команды 2 байта.
Считывает число X с порта Р2 и записывает в РОН.
0003 MOV R2, P3; длина команды 2 байта.
Считывает число Y с порта Р3 и записывает в РОН.
0004 MOV R3, #04; длина команды 2 байта.
Записываем в R3 число #04
0006 MOV R4, #08; длина команды 2 байта.
Записываем в R4 число #08
0008 MOV A, R1; длина команды 2 байта.
Переносим из R1в аккумулятор значение Х
0009 MOV B, R3; длина команды 2 байта.
Переносим из R3 в регистр В
000B MUL A, B; длина команды 1 байт.
Перемножаем числа находящиеся в А и В числа
Получаем 4Х.
000C MOV R5, A; длина команды 2 байта.
Из аккумулятора переносим в R5.
000E MOV A, R2; длина команды 2 байта.
Переносим из R2 в аккумулятор
000F MOV B, R4; длина команды 2 байта.
Переносим из R4 в регистр В
0010 MUL A, B; длина команды 1 байт.
Перемножаем числа находящиеся в А и В числа
Получаем 8Y.
0011 MOV R6, A; длина команды 2 байта.
Из аккумулятора переносим в R6.
0012 MOV A, R4; длина команды 2 байта.
Переносим из R4 в аккумулятор.
0013 ADD A, R6; длина команды 1 байт.
К значению аккумулятора прибавляем R6.
0015 MOV B, #02; длина команды 2 байта.
Записываем в регистр В число #02
0016 DIV A, B; длина команды 1 байт.
Делим аккумулятор на регистр В.
0017 MOV A, R0; длина команды 1байт.
Поместили число Z в ячейку памяти, адрес которой хранится в РОНе.
JMP START
END
Решение 2
а) Прямая адресация.
Операнд определяется 8-битным адресом в инструкции. Эта адресация используется только для внутренней памяти данных и регистров SFP.
Примеры команд с прямой адресацией:
|
Мнемокод |
Пример |
|
|
MOV A, ad |
MOV A, 30h |
|
|
MOV ad, A |
MOV 30h, A |
|
|
MOV ad, @Ri |
MOV 90h, @R0 |
|
|
INC ad |
INC 21h |
|
|
ADD A, ad |
ADD A, 2Ah |
|
|
POP ad |
POP FFh |
|
|
SUBB A, ad |
SUBB A, 27h |
|
|
MOV Rn, ad |
MOV R2, 20h |
|
|
MOV add, ads |
MOV 20h, 40h |
б) Прямая байтовая адресация используется для обращения к ячейкам внутренней памяти (ОЗУ) данных (адреса 0:127) и к регистрам специального назначения (адреса 128:256). Адрес ячейки памяти помещается во второй байт команды.
Прямая битовая адресация используется для обращения к отдельно адресуемым 128 битам, расположенным в ячейках с адресами 20Н-2FH, и к отдельно адресуемым битам регистров специального назначения.
микропроцессор адресация данные память
Адреса регистров:
|
Наименование |
Адрес |
|
|
Регистр B |
0F0H |
|
|
Регистр управления мощностью PCON |
87H |
|
|
Регистр управления приемопередатчиком SCON |
98H |
|
|
Регистр управления статуса таймеров TCON |
88H |
|
|
Регистр маски прерывания IE |
0A8H |
|
|
Регистр приоритетов IP |
0B8H |
|
|
Слово состояния программы PSW |
0D0H |
|
|
Аккумулятор ACC |
0F0H |
Адреса портов:
|
Наименование |
Адрес |
|
|
P0 |
80H |
|
|
P1 |
90H |
|
|
P2 |
0A0H |
|
|
P3 |
0B0H |
Адреса ячейки памяти 00H - FFH.
РПД 00H-7FH
РСФ 80H-FFH
Решение 3
Длина команды с неявной адресации равна 1 байтом.
Так как при неявной адресации регистр источник или регистр приёмник подразумевается в самом коде операции.
Неявная адресация (Register-Specific Instructions). Некоторые инструкции используют индивидуальные регистры (например, операции с аккумулятором, DPTR), при этом данные регистры не имеют адреса, указывающего на них; это заложено в код операции
Пример:
|
Мнемокод |
Пример |
|
|
MOV A, Rn |
MOV A, R1 |
|
|
MOV ad, Rn |
MOV 20h, R3 |
Решение 4
Применяя таблицу 4.1, представляем в двоично-десятичном коде десятичные числа 14; 87; 11.
Таблица 4.1
|
Двоично-десятичный код |
Десятичный код |
||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
5 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
6 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
9 |
14D = 0001 0100B
87D = 1000 0111B
11D = 0001 0001B
Список литературы
1. Абель П. Ассемблер для IBM PC и программирования / Пер. с англ. Сальникова Ю.В. - М.: Высш.шк., 1992. - 447 с
2. Андреев Д.В. Программирование микроконтроллеров MCS-51: Учебное пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 2000. - 88 с.
3. http://digital.sibsutis.ru/content.htm.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Способность устройства обеспечивать хранение информации. Ячейки памяти и центральный процессор. Перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, барабаны, диски, оптические диски. Необходимость в создании кэш-памяти. Использование большой сверхскоростной памяти.
презентация [180,2 K], добавлен 13.08.2013Характеристика флэш-памяти, особого вида энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Исследование особенностей организации флэш-памяти. Общий принцип работы ячейки. Обзор основных типов карт памяти. Защита информации на флеш-накопителях.
презентация [9,3 M], добавлен 12.12.2013Объем двухпортовой памяти, расположенной на кристалле, для хранения программ и данных в процессорах ADSP-2106x. Метод двойного доступа к памяти. Кэш-команды и конфликты при обращении к данным по шине памяти. Пространство памяти многопроцессорной системы.
реферат [28,1 K], добавлен 13.11.2009Рост производительности и снижение потребляемой мощности процессора. Упрощенная-схема процессора BF535. Поддержка моделей памяти. Стандарты коммуникационных протоколов. Системные регистры процессора. Регистровый файл данных. Шины связи регистрового файла.
презентация [6,3 M], добавлен 14.12.2013Понятия и принцип работы процессора. Устройство центрального процессора. Типы архитектур микропроцессоров. Однокристальные микроконтроллеры. Секционные микропроцессоры. Процессоры цифровой обработки сигналов. Эволюция развития микропроцессоров Intel.
реферат [158,8 K], добавлен 25.06.2015Описание архитектуры внешних выводов кристалла процессора. Рассмотрение форматов данных для целых чисел со знаком и без знака. Выбор модели памяти и структуры регистровой памяти. Использование кэш прямого отображения. Арифметические и логические команды.
курсовая работа [890,5 K], добавлен 05.06.2015Структура микропроцессорной системы. Длина объектного кода команды. Входные и выходные данные. Представление чисел в эмуляторе. Команды, работающие со стеком и памятью. Запись данных в адрес памяти. Состояние ячеек памяти. Алгоритм загрузки программы.
курсовая работа [319,1 K], добавлен 07.08.2013Используемые в компьютерах устройства памяти для хранения данных. Внутренние (оперативная и кэш-память) и внешние устройства памяти. Уровни иерархии во внутренней памяти. Подключения дисководов и управления их работой с помощью дискового контроллера.
презентация [47,7 K], добавлен 26.11.2009Характеристика микропроцессоров Intel и AMD. Развитие и сравнение производительности микропроцессоров. Штаб-квартира компании AMD, ее производственные мощности. Описание бесплатной операционной системы Linux и ее возможности. Способы ввода информации.
контрольная работа [25,4 K], добавлен 19.02.2009Понятие и принципы построения компьютерной памяти, ее двоичная структура. Архитектура фон Неймана как широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Аналого-цифровой преобразователь на основе двойного интегрирования.
контрольная работа [166,0 K], добавлен 10.02.2015- Управление памятью. Страничная организация памяти. Сегментная организация памяти. Виртуальная память
Как осуществляется трансляция адресов при страничной организации. Что такое компактировка и как с ее помощью избавиться от внешней фрагментации. Что такое регистр таблицы страниц, сегментация. Методы распределения памяти в виде отдельных сегментов.
контрольная работа [236,2 K], добавлен 23.12.2016 Технологии производства микропроцессоров: основные этапы производства. Выращивание диоксида кремния и создание проводящих областей и тестирование. Особенности производства микропроцессоров. Производство подложек, легирование, диффузия, фотолитография.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 26.03.2009Микропроцессор как важнейший компонент персонального компьютера, особенности их устройства, основные составные и их назначение. Функции, параметры и производительность микропроцессоров, сравнительные характеристики. Поколения и виды процессоров Intel.
контрольная работа [42,3 K], добавлен 25.11.2010Cравнение двух важнейших характеристик - емкость памяти и ее быстродействие. Регистры общего назначения. Функции оперативного запоминающего устройства. Наиболее распространенная форма внешней памяти - жесткий диск. Три основных типа оптических носителей.
реферат [492,7 K], добавлен 15.01.2015Классификация микропроцессоров по числу больших интегральных схем, по назначению и виду обрабатываемых входных сигналов. Устройства, входящие в состав микропроцессора. Составление электронной таблицы "Ведомость расчета амортизационных отчислений".
курсовая работа [27,8 K], добавлен 04.03.2011Краткая история развития микропроцессора как важнейшего элемента любого персонального компьютера. Сущность, значение, функциональные возможности процессоров. Особенности микропроцессоров Pentium, Intel i80386 и i80486. Применение и значение сопроцессора.
курсовая работа [27,5 K], добавлен 09.11.2010Структура памяти и адресация данных. Особенности модели проектируемой машины базы данных. Схема формирования адреса среза, поиска отмеченных строк и их ускоренной передачи. Структура управляющего процессора. Кодированная граф-схема операции MARK.NE.
курсовая работа [677,2 K], добавлен 28.10.2011Физическая организация памяти компьютера. Организация структуры обработки потока данных. Степень и уровни параллелизма. Оценка иерархической организации памяти. Динамическая перестройка структуры. Микросхемы запоминающих устройств. Кэш-память процессора.
лекция [2,4 M], добавлен 27.03.2015Классификация, структура и функции микропроцессоров для персональных компьютеров, их тип, тактовая частота и быстродействие. Однокристальные, многокристальные, многокристальные секционные микропроцессоры. Основные устройства в составе микропроцессора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.04.2013Управление взаимодействием всех устройств ЭВМ. История создания и развития производства процессора. Структура центрального процессора. Регистры общего назначения. Обозначения популярных моделей процессоров Intel и AMD. Команды центрального процессора.
реферат [111,2 K], добавлен 25.02.2015
