Структура микропроцессорной системы
Общая структура микропроцессорной системы, её составляющие и способы организации. Взаимодействие микропроцессора с оперативной памятью и внешними устройствами, типы связей между ними. Понятие интерфейс и его основные задачи, группы сигналов интерфейса.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.12.2012 |
| Размер файла | 114,6 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/
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ДОКЛАД
Структура микропроцессорной системы
Выполнил
студент группы 541
Смагин А.О.
Общая структура МПС
МПС - сложная система, включающая в себя большое количество различных устройств. Основой её является микропроцессор.
Микропроцессор - центральная часть любой микропроцессорной системы (МПС) - включает в себя АЛУ и ЦУУ, реализующее командный цикл. МП может функционировать только в составе МПС, включающей в себя, кроме МП, память, устройства ввода/вывода, вспомогательные схемы.
В любой МПС можно выделить следующие основные составляющие:
процессорный модуль;
память;
внешние устройства;
подсистему прерываний;
подсистему прямого доступа в память.
Основным способом организации МПС является магистрально-модульный (рис. 1.1): все устройства, включая и микропроцессор, представляются в виде модулей, которые соединяются между собой общей магистралью. Обмен информацией по магистрали удовлетворяет требованиям некоторого общего интерфейса, установленного для магистрали данного типа. Каждый модуль подключается к магистрали посредством специальных интерфейсных схем.
Рис. 1.1. Магистрально-модульный принцип построения микропроцессорной системы
Связь устройств ЭВМ между собой осуществляется с помощью сопряжений, которые в вычислительной технике называются интерфейсами.
Интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для передачи информации между компонентами ЭВМ и включающих в себя электронные схемы, линии, шины и сигналы адресов, данных и управления, алгоритмы передачи сигналов и правила интерпретации сигналов устройствами.
На интерфейсные схемы модулей возлагаются следующие задачи:
· обеспечение функциональной и электрической совместимости сигналов и протоколов обмена модулей и системной магистрали;
· преобразование внутреннего формата данных модуля в формат данных системной магистрали и обратно;
· обеспечение восприятия единых команд обмена информацией и преобразование их в последовательность внутренних управляющих сигналов.
Эти интерфейсные схемы могут быть достаточно сложными. Обычно они выполняются в виде специализированных микропроцессорных БИС. Такие схемы принято называть контроллерами.
Контроллеры обладают высокой степенью автономности, что позволяет обеспечить параллельную во времени работу периферийных устройств и выполнение программы обработки данных микропроцессором.
Кроме того, предварительно буферируя данные, контроллеры обеспечивают пересылку сразу для многих слов, расположенных по подряд идущим адресам, что позволяет использование так называемого "взрывного" режима работы шины - 1 цикл адреса и следующие за ним многочисленные циклы данных.
Недостатком магистрально-модульного способа организации ЭВМ является невозможность одновременного взаимодействия более двух модулей, что ставит ограничение на производительность компьютера.
Взаимодействие микропроцессора с оперативной памятью (ОП) и внешними устройствами (ВУ) проиллюстрировано на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Взаимодействие микропроцессора с оперативной памятью и внешними устройствами
Микропроцессор формирует адрес внешнего устройства или ячейки оперативной памяти и вырабатывает управляющие.
Размещено на http://www.allbest.ru/
микропроцессор память интерфейс сигнал
Связь между процессором и другими устройствами МПС может осуществляться по принципам радиальных связей, общей шины или комбинированным способом. В однопроцессорных МПС, особенно 8- и 16-разрядных, наибольшее распространение получил принцип связи "Общая шина", при котором все устройства подключаются к интерфейсу одинаковым образом.
Все сигналы интерфейса делятся на три основные группы данных, адреса и управления. Многочисленные разновидности интерфейсов "Общая шина" обеспечивают передачу по раздельным или мультиплексированным линиям (шинам). Например, интерфейс Microbus, с которым работают большинство 8-разрядных МПС на базе i8080, передает адрес и данные по раздельным шинам, но некоторые управляющие сигналы передаются по шине данных. Интерфейс Q-bus, используемый в микро-ЭВМ фирмы DEC (отечественный аналог - микропроцессоры серии К1801) имеет мультиплексированную шину адреса/данных, по которой эта информация передается с разделением во времени. Естественно, что при наличии мультиплексированной шины в состав линий управления необходимо включать специальный сигнал, идентифицирующий тип информации на шине.
Обмен информацией по интерфейсу производится между двумя устройствами, одно из которых является активным, а другое - пассивным. Активное устройство формирует адреса пассивных устройств и управляющие сигналы. Активным устройством выступает, как правило, процессор, а пассивным - всегда память и некоторые ВУ. Однако, иногда быстродействующие ВУ могут выступать в качестве задатчика (активного устройства) на интерфейсе, управляя обменом с памятью. Концепция "общей шины" предполагает, что обращения ко всем устройствам МПС производится в едином адресном пространстве, однако, в целях расширения числа адресуемых объектов, в некоторых системах искусственно разделяют адресные пространства памяти и ВУ, а иногда даже и памяти программ и памяти данных.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общее устройство микропроцессора. Структура 64-битной подсистемы памяти. Селекция портов ввода/вывода. Особенности интерфейса микропроцессорных систем. Проектирование подсистемы памяти на базе Itanium 2. Расчёт информативности и необходимых объёмов.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 05.12.2012Назначение и устройство микропроцессорной системы контроля. Описание функциональной схемы микропроцессорной системы контроля. Расчет статической характеристики канала измерения. Разработка алгоритма функционирования микропроцессорной системы контроля.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 30.08.2010Структура микропроцессорной системы, алгоритм ее управления и передачи сигналов. Карта распределения адресов. Разработка электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Расчет потребляемого тока, блока питания, программного обеспечения.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 22.01.2014Применение цифровых микросхем для вычисления, управления и обработки информации. Назначение микропроцессора и устройств микропроцессорной системы, их структурная и принципиальная схемы. Системная шина процессора и распределение адресного пространства.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.02.2012Улучшение параметров модулей памяти. Функционирование и взаимодействие операционной системы с оперативной памятью. Анализ основных типов, параметров оперативной памяти. Программная часть с обработкой выполнения команд и размещением в оперативной памяти.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 02.12.2009Анализ вариантов проектных решений и выбор на его основе оптимального решения. Синтез функциональной схемы микропроцессорной системы на основе анализа исходных данных. Процесс разработки аппаратного и программного обеспечения микропроцессорной системы.
курсовая работа [469,1 K], добавлен 20.05.2014Проектирование микрокомпьютерных систем. Разрабока микропроцессорной системы с минимальной конфигурацией, использование управляющих сигналов, формируемых на выводах микропроцессора Intel 8086 и 8088. Тактовый генератор GEN. Генерация тактирующего сигнала.
курсовая работа [237,0 K], добавлен 04.08.2011Разработка функциональной схемы микропроцессорной системы управления насосным агрегатом. Архитектура последовательных шин передачи данных RS232 и ISP. Обоснование выбора элементарной базы микропроцессорной системы: контроллера и приемопередатчика.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 10.01.2012Распределение функций между аппаратной и программной частями микропроцессорной системы. Выбор микроконтроллера, разработка и описание структурной, функциональной и принципиальной схемы. Выбор среды программирования, схема алгоритма и листинг программы.
курсовая работа [304,4 K], добавлен 17.08.2013Операционные системы и их функции для автономного компьютера: управление процессами, памятью, файлами и внешними устройствами; защита данных и администрирование; интерфейс прикладного программирования. Матричные принтеры, проектирование символов.
курсовая работа [54,1 K], добавлен 22.06.2011Комплексные характеристики возможностей микропроцессора, базовая структура системы. Понятие архитектуры микропроцессора. Классификации микропроцессоров по типу архитектуры. Особенности программного и микропрограммного управления, режимы адресации.
реферат [100,7 K], добавлен 20.09.2009Создание автоматизированной информационной системы, предназначенной для отслеживания текущих бизнес-процессов фирмы: построение диаграммы декомпозиции, выделение ключевых сущностей и установление связей между ними. Моделирование интерфейса системы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.05.2012Общее понятие о микроконтроллерах, их использование и назначение. Разработка проекта микропроцессорной системы сбора данных с использованием стендов SDK 1.1 и SDX 0.9. Создание программного обеспечения и его загрузка в лабораторный стенд SDK-1.1.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 31.01.2014Структура 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 07.08.2013Разработка структурной схемы и алгоритм функционирования исследуемой микропроцессорной системы (МПС). Модель исследуемой МПС в виде системы массового обслуживания. Листинг программы моделирования на языке GPSS, результаты имитационных экспериментов.
курсовая работа [193,3 K], добавлен 25.11.2013Анализ предметной области, сущностей и связей между ними. Составление требуемых запросов к базе данных. Анализ разрешений и запретов на операции с табличными данными для различных пользователей. Проектирование пользовательского интерфейса системы.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.10.2022История развития центрального процессора. Основные проблемы создания многоядерных процессоров. Проектирование микропроцессорной системы на базе процессора Intel 8080. Разработка принципиальной схемы и блок-схемы алгоритма работы микропроцессорной системы.
курсовая работа [467,6 K], добавлен 11.05.2014Теоретические основы разработки микропроцессорной системы на основе микроконтроллера и устройства для чтения электронных книг, анализ их технико-экономических показателей и сравнение с аналогами. Основные нормы по охране труда при работе с компьютером.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 13.07.2010Основные классификации операционных систем. Операционные системы семейства OS/2, UNIX, Linux и Windows. Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы. Пользовательский интерфейс и сетевые операции. Управление оперативной памятью.
реферат [22,8 K], добавлен 11.05.2011Принципиальная электрическая схема микропроцессорной системы. Моделирование в Proteus 7.10. Алгоритмы обработки и хранения информации. Аналого-цифровой преобразователь. Назначение выводов источника опорного напряжения. Значения сопротивления резисторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2013
