Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ЕЛЕКТРОННІ АПАРАТИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

МІКРОПРОЦЕСОРНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ

Загальні відомості про мікропроцесорних пристроях

Мікропроцесор - пристрій, що здійснює обробку цифрової інформації і управляє цим процесом, виконане у вигляді однієї або декількох інтегральних мікросхем (ІМС). Процесор складається з арифметико-логічного пристрою (АЛП) і пристрої управління (УУ). керуючого діями над числами, які реалізує АЛУ. Всі сучасні мікропроцесори використовують двійкову арифметику, в якій число представляється як сума ступенів цифри 2, помножених на відповідну цифру:

де кожен розряд двійкового числа а ь ..., я і +] може приймати тільки два значення: 0 або 1. Цифра 0 відтворюється низьким рівнем напруги, а 1 - високим.

Спрощена структурна схема мікропроцесорного пристрою

(МПУ) приведена на рис. 3.20. Воно містить мікропроцесор, запам'ятовуючий пристрій (ЗУ) або пам'ять і пристрій введення-виведення (УВВ). На процесор покладається завдання виконання всіх програмних дій відповідно до алгоритму роботи. У ЗУ зберігаються команди програми функціонування процесора, а також значення констант і змінних величин, що беруть участь в обчисленнях. Команди програми, які сприймаються УУ, дають інформацію про те, які операції потрібно виконати, де в пам'яті зберігати дані, куди слід записати результат і де розташована наступна команда. УВВ містить в собі інтерфейс - сполучна ланка, що служить для перетворення сигналів від мікропроцесора в сигнали, доступні периферійним (зовнішнім) пристроїв, і навпаки. Інтерфейс забезпечує необхідне узгодження (сполучення) пристроїв по вхідних і вихідних сигналів за формою подання сигналів (аналогове, цифрове), послідовності їх проходження.

Компоненти МПУ пов'язані між собою внутрішніми магістралями ( шинами ) - «-проводнимі лініями, за якими передаються« розрядні двійкові числа. УУ координує роботу всіх пристроїв системи за допомогою шини управління. Передача даних з обраної осередки пам'яті чи портів УВВ здійснюється за допомогою шини даних. Вся пам'ять МПУ пронумерована побайтно, - одиницею пам'яті є 1 байт. Для звернення процесора до пам'яті або до УВВ необхідно запросити адресу потрібних даних по адресній шині. Пристрої, що запам'ятовують поділяються на постійні (ПЗУ) і оперативні (ОЗУ). ПЗУ застосовують в основному для зберігання фіксованих програм, постійних коефіцієнтів, таблиць і т.п. ОЗУ призначені для запису і зберігання змінної інформації, використовуваної безпосередньо при виконанні арифметичних і логічних операцій в ході реалізації програми. Оперативна пам'ять є енергозалежною, тобто при відсутності напруги живлення інформація не зберігається. В якості одиниць виміру пам'яті використовують байти, кілобайти (1 КБ = 2 10 Б = 1024 Б), мегабайти (1 МБ = 2 10 КБ = 1024 КБ) і т.д.

Структурна схема мікропроцесорного пристрою

Мал. 3.20. Структурна схема мікропроцесорного пристрою

Найважливіша характеристика МГТУ - його розрядність, тобто максимальна довжина двійкового коду, який може передаватися і оброблятися цілком. Швидкість роботи визначається тактовою частотою процесора, тобто мінімальний час виконання будь-якої операції (час перемикання елементів в МПУ) відповідає одному періоду проходження імпульсів, що виробляються тактовим генератором. Швидкодія процесора характеризується кількістю мільйонів виконаних команд в секунду (MIPS - million insti'uctions per second). Залежно від формату даних розрізняють мікропроцесори з фіксованою і плаваючою точкою. Обчислення з плаваючою точкою забезпечують підвищену точність, так як при заданій розрядності діапазон чисел, які представлені в форматі з плаваючою точкою, значно більше.

 
<<   ЗМІСТ   >>