Ответы к Экзамену по Микропроцессорным Системам (микроконтроллеры микрокопроцессоры)
Вопросы - Компьютеры, программирование
Другие вопросы по предмету Компьютеры, программирование
Многокристальные секционные микропроцессоры (К583, К584, КР587, К589, К1800, КР1802, КМ 1804) получаются в том случае, когда в виде БИС реализуются части (секции) логической структуры процессора. Микропроцессорная секция это БИС, предназначенная для обработки нескольких разрядов данных или выполнения определенных управляющих операций. Секционность БИС микропроцессора определяет возможность наращивания разрядности обрабатываемых данных или усложнения устройств управления микропроцессором при параллельном включении большего числа БИС. Многокристальные секционные микропроцессоры имеют разрядность от 2 ... 4 до 8 ... 16 бит и позволяют создавать высокопроизводительные процессоры ЭВМ.
Микропроцессоры можно классифицировать и по технологии изготовления. Ниже приведены практически все современные технологии:
р - МДП - технология (К1814);
я - МДП - технология(КР580, КР581, К1801, К1809, КМ1810, КН1811, КМ1813, КР1816);
ТТЛДШ - технология(К589, КР1802, КМ1804);
КМДП - технология(К586, К588...);
И2Л-технология (К583, К584, КА1808);
ЭСЛ - технология (К1800).
По назначению различаются универсальные и специализированные микропроцессоры.
Универсальные микропроцессоры можно применять для решения разнообразных задач. Их производительность мало зависит от проблемной специфики решаемых задач.
Специализация МП, т. е. его проблемная ориентация на ускоренное выполнение определенных функций, позволяет резко увеличить производительность при решении только определенных задач.
По виду обрабатываемых входных сигналов микропроцессоры подразделяются на цифровые (1 или 0) и аналоговые.
Сами микропроцессоры это цифровые устройства, однако могут иметь встроенные аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Поэтому входные аналоговые сигналы передаются в МП через преобразователь в цифровой форме, обрабатываются и после обратного преобразования в аналоговую форму поступают на выход.
По разрядности данных, обрабатываемых микропроцессором, выделим:
двухразрядные (К589);
четырехразрядные (К584, КР587, К1800, КМ1804, К1814);
восьмиразрядные (КР580, К583, КР1802, КМ1813, КР1816);
шестнадцатиразрядные (КР581, К588, К1801, К1809, КМ1810, КН1811).
По характеру временной организации работы различаются синхронные и асинхронные микропроцессоры.
Синхронные микропроцессоры это микропроцессоры, в которых начало и конец выполнения операций задаются устройством управления (время выполнения операций в этом случае не зависит от вида выполняемых команд и значений операндов).
Асинхронные микропроцессоры позволяют начало каждой следующей операции определить по сигналу фактического окончания выполнения предыдущей операции.
По числу выполняемых программ микропроцессоры делятся на одно- и многопрограммные.
В однопрограммных микропроцессорах выполняется только одна программа. Переход к выполнению другой программы происходит после завершения текущей программы.
В много- или мультипрограммных микропроцессорах одновременно выполняется несколько (обычно несколько десятков) программ. Организация мультипрограммной работы микропроцессорных управляющих систем позволяет осуществлять контроль за их состоянием и управлять большим числом источников или приемников информации.
2. Логическая структура микропроцессорной системы
Для выполнения своих функций микропроцессор должен иметь регистры, сумматоры, логические схемы, дешифраторы и другие элементы, которые соединены между собой с помощью шин соединительных линий. Схема, которая показывает, из каких блоков состоит микропроцессор, и связь между этими блоками, называется структурной схемой микропроцессора.
Функции, реализуемые микропроцессором, определяются не только его структурой, но и последовательностью управляющих слов (команд). При изменении этой последовательности изменяется и выполняемая микропроцессором функция. Для комплексной характеристики возможностей микропроцессора пользуются понятием архитектура микропроцессора.
Архитектура микропроцессора это его логическая организация, определяемая возможностями микропроцессора по аппаратной или программной реализации функций, необходимых для построения микроЭВМ.
Архитектура микропроцессора отражает:
а) структуру микропроцессора;
б) способы обращения ко всем элементам структуры;
в) способы представления и форматы данных;
г) набор операций, выполняемых микропроцессором;
д) способы указания адреса данных;
е) форматы управляющих слов, поступающих извне;
ж) характеристики управляющих сигналов;
з) реакцию микропроцессора на внешние сигналы.
Зная архитектуру микропроцессора и всей микропроцессорной системы, можно составить определенную последовательность команд, называемую программой, которая обеспечит выполнение заданной функции.
Обобщенную схему микропроцессора можно представить в виде, приведенном на рис. 7.2. В этой структуре используется трехшинная организация работы. Шиной называют группу линий передачи информации, объединенных общим функциональным признаком. Приняты такие условные обозначения:
БА,
БД буферные регистры адресов и данных;
БП блок прерывания;
РОН регистры общего назначения;
ИР индексные регистры;
СТЕК блок регистров;
УС указатель стека;
ПС - программный счетчик;
А аккумулятор;
АЛУ арифметическо - логическое устройство;
РП регистр признаков;
СИД схема инкремент-дек