Процессоры

Построение процессоров 3Этот раздел посвящен основополагающим вопросам микропроцессорной тех­ники. Сто цель — дать представления о принципах построения и структурно–функ­циональной организации микропроцессоров и микропроцессорных систем.

В разделе излагаются принципы построения процессоров. На примере специализированного процессора, предназначенного для умножения двоичных чисел по алгоритму Бута, рассмотрены основные этапы построения операционного автомата и управляющих автоматов со схемной и программиру­емой логикой. Показана схемная реализация специализированного процессора и с помощью компьютерного моделирования (модифицированного пакета про­грамм MicroLogic II) выявлены особенности его функционирования.

        Приведены основные понятия и начальные сведения об универсальных про­цессорах и микропроцессорных системах. В качестве примера рассмотрены осо­бенности секционированных процессоров.

Структурнофункциональная организация процессоров
декабря 22, 2015 1003

Программная модель процессора ADSP–21XX

in Процессоры
Программно доступные регистры. Приведенные в статьях данного раздела сведения о структурных и функциональных особенностях цифровых сигнальных процессоров рассматриваемого семейства являются полезными для программистов. Однако для разработки программного…
Структурнофункциональная организация процессоров
декабря 22, 2015 15856

Генератор адресов команд и данных. Устройство обмена между шинами в ADSP–21

in Процессоры
Генератор адресов команд. Назначение и состав. Генератор адресов команд (Program Sequencer — PS) формирует последовательность адресов, обес­печивая гибкий контроль выполнения программы. В состав генератора входят следующие блоки (рис. 8.3.6): ● регистр…
Структурнофункциональная организация процессоров
декабря 10, 2015 1161

Структурно–функциональная организация процессоров ADSP–21XX

in Процессоры
Арифметическо–логическое устройство. Назначение и состав АЛУ. Арифметическо–логическое устройство предназначено: ● для реализации стандартного набора арифметических и логических операций над 16–разрядными операндами X, Y, а также многоцикловой операции…
Обзор семейства ADSP21XX
декабря 10, 2015 1324

Обзор семейства ADSP–21XX

in Процессоры
Общие сведения. Цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Proces­sors — DSP) представляют собой самостоятельный класс специализированных процессоров с RISC–архитектурой, предназначенных для решения задач цифро­вой обработки сигналов, к которым…
сигнальные процессоры
декабря 10, 2015 1531

Цифровые сигнальные процессоры АDSР–21ХХ. О сигнальных и медийных процессорах.

in Процессоры
Сведения о цифровой обработке сигналов. До недавних пор в радиотехни­ческих устройствах использовалась исключительно аналоговая обработка сигна­лов. Такие операции как усиление и фильтрация сигналов, преобразование Фурье и другие выполнялись с помощью…
Микроконтроллеры MCS51
декабря 10, 2015 1907

Микроконтроллеры MCS–51. Программная модель, Структура команд. Часть 5.

in Процессоры
Программная модель. Организация памяти. Микроконтроллеры семейства МСS–51 построены по гарвардской архитектуре, в которой память программ и память данных разделе­ны, имеют собственные адресные пространства и способы доступа к ним. Память программ.…
Микроконтроллеры MCS51
декабря 10, 2015 816

Микроконтроллеры MCS–51. Особенности систем прерываний, программирование и верификация. Часть 4.

in Процессоры
Особенности систем прерываний МК. Базовая конфигурация микроконт­роллеров семейства MCS–51 поддерживает пять векторов прерываний с двумя уровнями приоритетов. Введение в микросхемы других групп МК таймера/счет­чика T/C2, матриц программируемых счетчиков,…
Микроконтроллеры MCS51
декабря 01, 2015 937

Микроконтроллеры MCS–51. Особенности модификаций MCS–51, особенности последовательного интерфейса. Часть 3.

in Процессоры
Общая характеристика семейства MCS–51. В табл. 7.2.1 приведены основ­ные показатели микросхем шести групп MCS–51, рассматриваемых в этом разделе. В каждую из них сведены микросхемы наиболее близких по функциональным осо­бенностям и электрическим…
Микроконтроллеры MCS51
декабря 01, 2015 922

Микроконтроллеры MCS–51. Блок последовательного интерфейса, блок таймеров, блок прерываний. Часть 2.

in Процессоры
Блок последовательного интерфейса. Назначение и состав блока. Блок последовательного интерфейса (БПИ), или последовательный порт, предназначен для организации ввода–вывода последовательных потоков информации. В состав БПИ входят: ● приемопередатчик,…
Микроконтроллеры MCS51
декабря 01, 2015 1783

Микроконтроллеры MCS–51. Cтруктурная схема, АЛУ, память данных. Часть 1.

in Процессоры
Базовая версия MCS–51 Краткие сведения. Современные 8–разрядные микроконтроллеры (МК) обла­дают такими ресурсами управления в режиме реального времени, для получения которых раньше использовались дорогие многокристальные компоновки в виде отдельных плат…
PIC16C5X
ноября 25, 2015 1000

Микроконтроллеры PIC. Система команд. Часть 4

in Процессоры
Общие сведения. Система команд контроллеров PIC16C5X состоит из 33 ин­струкций. Использование RISC архитектуры обеспечивает выполнение: ● 26 команд за один цикл; ● 4 условных команд (DECFSZ, INCFSZ, BTFSC, BTFSS) за один цикл, если резуль­тат проверки…
Микроконтроллеры РIC
ноября 25, 2015 1470

Микроконтроллеры PIC. Организация памяти. Часть 3

in Процессоры
Микроконтроллеры (МК) семейства PIC16C5X построены по гарвардской архи­тектуре, в которой память программ и память данных разделены и имеют соб­ственные адресные пространства. Память программ. Максимальный объем памяти программ MК PIC16C5X со­ставляет…
PIC16C5X
ноября 25, 2015 1758

Микроконтроллеры PIC. Структурно–функциональная организация контроллеров PIC16C5X. Часть 2

in Процессоры
Состав контроллера. Обобщенная структурная схема микроконтроллеров (МК) семейства PIC16C5X изображена на рис. 6.2.1. С функциональной точки зре­ния в контроллере можно выделить: ● процессор, к которому относятся арифметическо–логическое устройство (АЛУ),…
Микроконтроллеры РIC
ноября 25, 2015 2115

Микроконтроллеры РIC. Обзор, характеристики, достоинства. Часть 1.

in Процессоры
Общие сведения История создания PIC–контроллеров. Прообразом контроллеров семейства PIC с RISC–архитектурой послужил периферийный контроллер (Peripheral Interface Controller — PIC), разработанный в 1975 году отделением компании General Instrument…
Операционные системы реального времени ОСРВ
ноября 24, 2015 1538

Операционные системы реального времени (ОСРВ)

in Процессоры
Назначение ОСРВ. Операционные системы реального времени ОСРВ (Real Time Operating Systems — RTOS) относятся к программным средствам и предназна­чены для обслуживания цифровых систем в тех случаях, когда: ● система должна обеспечить не только результат…
Программаторы
ноября 24, 2015 1091

Средства отладки. Программаторы, логические анализаторы, резидентные мониторы. Часть 2

in Процессоры
Программаторы. Программаторы необходимы на заключительном этапе разработки приложений, когда требуется записать отлаженную программу в память. Рассмотрим два типа программаторов. Программаторные платы. Такие программаторы предназначены для…
Средства отладки
ноября 24, 2015 2297

Средства отладки. Программные, внутрисхемные симуляторы, отладочные платы. Часть 1

in Процессоры
Рассматриваемые в этом разделе 8–разрядные микроконтроллеры (МК) ис­пользуются во встраиваемых системах управления, разработка которых затраги­вает все этапы проектирования: составление алгоритма функционирования и исход­ного текста программы, выбор…
Языки высокого уровня
ноября 24, 2015 604

Языки высокого уровня

in Процессоры
Причины использования языков. Помимо ассемблеров для программирова­ния приложений используются различные языки высокого уровня, что обусловле­но следующими причинами: ● существует множество алгоритмов и готовых программ на языках высокого уровня, которые…
Язык ассемблера
ноября 23, 2015 837

Язык ассемблера. Функции компоновщика, динамическое связывание . Часть 2.

in Процессоры
Первая часть данной статьи. Организация таблицы символьных имен в ассемблере. В этой таблице содержится ин­формация о символах и их значениях, собранная ассемблером во время первого прохода. К таблице символьных имен ассемблер обращается во втором проходе.…
Язык ассемблера
ноября 23, 2015 1811

Язык ассемблера. Особенности, макросы, формат операторов, псевдокоманды. Часть 1.

in Процессоры
Введение. Язык, на котором написана исходная программа, называется вход­ным языком, а язык, на который она переводится для исполнения процессо­ром, — выходным языком. Процесс преобразования входного языка в выходной язык называется трансляцией. Так как…
Cредства программирования и отладки
ноября 23, 2015 1617

Cредства программирования и отладки

in Процессоры
Общие сведения. Введение. Рассматриваемые в этом разделе 8–разрядные контроллеры ис­пользуются во встраиваемых микропроцессорных системах управления, созда­ние которых помимо разработки алгоритма функционирования, выбора элемент­ной базы и…
Таймеры и процессоры событий
ноября 23, 2015 869

Таймеры и процессоры событий

in Процессоры
Общие сведения. Для эффективного управления устройствами в реальном времени микропроцессорные системы должны обеспечить выполнение таких функций как: ● формирование импульсов (меток реального времени) через заданные интер­валы времени; ● подсчет…
АЦП
ноября 23, 2015 1221

Аналого–цифровые и цифро–аналоговые преобразователи

in Процессоры
Общие сведения. Современные 8–разрядных контроллеры, как правило, со­держат модуль многоканального аналого–цифрового преобразователя (АЦП), предназначенный для ввода аналоговых сигналов с датчиков управляемых уст­ройств и их преобразования в двоичный код…
Протоколы последовательного обмена
ноября 22, 2015 1108

Протоколы последовательного обмена

in Процессоры
Протокол SPI. Общие сведения. Интерфейс SPI (Serial Peripheral Inter­face), предложенный фирмой Motorola, поддерживает протокол синхронного об­мена в стандарте SPI. Модули SPI входят в состав многих микроконтроллеров се­мейств НС05, НС11 и НС08. Стандарт…
Последовательный обмен
ноября 11, 2015 879

Способы и методы последовательного обмена

in Процессоры
Принципы обмена. Последовательный обмен (ввод–вывод данных), когда байт данных передается по единственной линии бит за битом, является наиболее распространенным видом связи между контроллером и управляемым устрой­ством. В микроконтроллерных системах…
Параллельные порты ввода
ноября 11, 2015 686

Параллельные порты ввода/вывода

in Процессоры
Общие сведения. Через параллельные порты реализуется основной интер­фейс между микроконтроллером и внешними устройствами. Количество линий ввода/вывода 8–разрядных микроконтроллеров равно 8. В карте памяти микро­контроллера каждый порт ввода/вывода…
Память микроконтроллеров
ноября 11, 2015 10142

Память микроконтроллеров. Регистровая память

in Процессоры
Можно выделить три основных вида памяти, используемой в микроконтрол­лерах: ● память программ, которая представляет собой постоянную память, пред­назначенную для хранения программного кода и констант. Эта память не из­меняет своего содержимого в…
АЛУ
ноября 11, 2015 2042

Арифметико–логические устройства (АЛУ). Назначение, принцип действия

in Процессоры
Назначение АЛУ. Арифметическо–логические устройства предназначены для выполнения арифметических и логических операций над n–разрядными операн­дами А = An–1 ... A1A0 и В = Bn–1 ... B1B0. Вид выполняемой операции задается: ● битом М (Mode — режим),…
Обзор контроллеров
ноября 11, 2015 251408

Обзор контроллеров 8ми–разрядных

in Процессоры
Краткий обзор 8–разрядных контроллеров. Рассмотрим семейства наибо­лее распространенных 8–разрядных микроконтроллеров (МК), имеющих невысо­кую стоимость и пригодных для использования в изделиях различного назначе­ния. Такие микроконтроллеры выпускает…
Специализированный микропроцессоры
ноября 11, 2015 2242

Специализированные микропроцессоры. Аппаратные средства микроконтроллеров

in Процессоры
Специализированный микропроцессоры - к этому классу процессоров обычно относят: ● микроконтроллеры, предназначенные для применения во встроенных систе­мах управления; ● цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processors — DSP), исполь­зуемые…
Программируемый контроллер
ноября 11, 2015 826

Программируемый контроллер прямого доступа к памяти

in Процессоры
В качестве примера реализации принципов прямого доступа к памяти (ПДП) рассмотрим микросхему КР580ВТ57. Программируемый контроллер ПДП предназначен для высокоскоростного обмена данными между памятью системы и че­тырьмя внешними устройствами (ВУ).…
PIODMA
ноября 11, 2015 1290

Прямой доступ к памяти

in Процессоры
Необходимость организации канала прямого доступа к памяти. Инфор­мация, хранимая во внешних устройствах памяти большой емкости, таких, как на­копители на магнитных дисках и лентах, организована в виде блоков размером единицы и более килобайт. Для обмена…
Системы прерываний
ноября 04, 2015 561

Системы прерываний

in Процессоры
Рассмотрим примеры организации прерываний в системах с использованием микропроцессора 580–й серии. Средства для обслуживания прерываний. Микропроцессор имеет следующие средства: ● вход запроса на прерывание INT, на который подается внешний сигнал с…
прерываний в микропроцессорных
ноября 04, 2015 1791

Организация прерываний в микропроцессорных системах

in Процессоры
Прерывание в микропроцессорах (interruption) — это событие, вызывающее прекращение рабо­ты основной программы и переход к выполнению процедуры, или подпрограммы, предназначенной для его обработки. Совокупность аппаратных средств, команд и программ…
Универсальный синхронно
ноября 04, 2015 1024

Универсальный синхронно–асинхронный приемопередатчик

in Процессоры
Назначение УСАПП. С помощью УСАПП реализуется обмен между процессо­ром и внешним устройством (ВУ) в последовательном коде. Программным спосо­бом можно установить один из пяти режимов: асинхронная передача, асинхрон­ный прием, синхронная передача,…
Асинхронный последовательный обмен
ноября 04, 2015 485

Асинхронный последовательный обмен

in Процессоры
При асинхронной последовательной передаче данных синхронизирующий сиг­нал не посылается в линию. Асинхронная работа передатчика и приемника дости­гается благодаря формату передаваемых данных. На рис. 3.6.1 приведена временная диаграмма последовательного…
Последовательный обмен данными
ноября 04, 2015 414

Последовательный обмен данными.

in Процессоры
При синхронном способе передачи каждый передаваемый бит данных сопро­вождается тактовым импульсом, под действием которого осуществляется син­хронный сдвиг поступившего в сдвигающий регистр приемника бита. Передача начинается с пересылки в приемник одного…
Параллельный интерфейс
ноября 04, 2015 849

Параллельный интерфейс. Назначение и его структура.

in Процессоры
Программируемый параллельный интерфейс Назначение и структура интерфейса. Программируемый параллельный ин­терфейс (ППИ) позволяет организовать обмен 8–разрядными операндами между микропроцессором и внешними устройствами (ВУ) по трем каналам. Направле­ние…
Обмен данными в параллельном коде
ноября 01, 2015 543

Обмен данными в параллельном коде

in Процессоры
Прямой ввод/вывод данных. Как уже отмечалось, прямой ввод/вывод воз­можен только с внешними устройствами (ВУ), которые всегда готовы к обмену. Он является составной частью более сложных протоколов обмена. Ввод данных в процессор из подсистемы ввода–вывода…
Способы обмена данными
ноября 01, 2015 1520

Способы обмена данными

in Процессоры
Основные способы обмена данными. Между микропроцессорной системой (МС) и внешним устройством (ВУ) происходит обмен полезной информацией в виде слов данных (Data Word — DW) и служебной информацией в виде управля­ющих слов (Control Word — CW) и слов…
33893 html m1ca23b9d
ноября 01, 2015 1240

Организация микропроцессорных систем

in Процессоры
Под организацией микропроцессорной системы (МС) понимают совокупность устройств, связи между ними и их функциональные характеристики. Рас­смотрим организацию МС на логическом уровне, или структурно–функциональ­ную организацию. Типовые структуры…
Циклы выполнения команд
октября 30, 2015 5893

Циклы выполнения команд

in Процессоры
Принципы организации командных и машинных циклов. Команда пред­ставляет собой совокупность микрокоманд, которые в виде двоичных кодов хра­нятся в постоянной памяти (ПЗУ) устройства управления процессора. Выполне­ние команды можно рассматривать как процесс…
Система команд для микропроцессора
октября 29, 2015 974

Система команд для микропроцессора

in Процессоры
Общие сведения о системе команд. Фиксированный набор команд конкрет­ного микропроцессора называют системой команд. Функциональные способно­сти процессора определяются совокупностью базовых команд с различными кодами операций. Общее число команд (кодов…
Команды в микропроцессоре
октября 29, 2015 1191

Команды в микропроцессоре

in Процессоры
Основные понятия. Входное воздействие в виде двоичного кода, предназна­ченное для управления микропроцессором, называется командой. Ее главная функция — выполнение операций над данными. Команда предписывает шаги по реализации микропроцессором заданной…
Адресация в микропроцессоре
октября 29, 2015 2958

Адресация в микропроцессоре. Способы и виды.

in Процессоры
При выполнении тех или иных операций над данными в команде должна быть приведена информация о месте нахождения исходных операндов и размещения результата. Для этого используются различные способы адресации, позволя­ющие определить исполнительный адрес.…
адресации в микропроцессорах
октября 29, 2015 547

Общие вопросы адресации в микропроцессорах

in Процессоры
Начальные сведения. Работу процессора можно представить как непрерыв­ную последовательность исполняемых им команд. Для выполнения каждой ко­манды процессор должен знать: ● какие данные потребуются (и потребуются ли) для исполнения команды, где находятся…
Регистры микропроцессоров 1
октября 28, 2015 3969

Регистры микропроцессоров, их виды и назначение

in Процессоры
Общие сведения. При составлении программ в первую очередь необходимо знать, какие из регистров микропроцессора являются программно–доступными регистрами, в которых можно хранить подлежащие обработке данные (операн­ды), адреса и управляющие сигналы…
Типы данных
октября 28, 2015 4714

Типы данных. Формы представления чисел. Булевы типы

in Процессоры
Общие сведения. Тип данных — это двоичный код, обладающий извест­ными свойствами согласно принятым соглашениям. Процессор (с помощью ко­манд) распознает тип данных и осуществляет над данными предписанный набор операций. Ниже рассматриваются следующие типы…
состав процессора
октября 26, 2015 1870

Функции и состав процессора. Восьми - Шестнадцатиразрядный процессор. Сопроцессор.

in Процессоры
Основные функции и состав процессора. На процессор возлагается выпол­нение операций, предусмотренных его системой команд. При выполнении программы центральный процессор микропроцессорной си­стемы обеспечивает выполнение всех функций, предусмотренных…
Основные типы микропроцессоров
октября 25, 2015 2503

Основные типы микропроцессоров.

in Процессоры
Основные типы микропроцессоров. Выпускаемые различными производи­телями процессоры делятся на отдельные типы в соответствии с используемыми классификационными признаками. Одним из важнейших признаков помимо вида архитектуры является функциональное назначение.…
Архитектура микропроцессоров
окт 25, 2015 5912

Архитектура микропроцессоров. Основные виды архитектур

Архитектура микропроцессоров. Эта глава посвящена архитектурным особенностям…
Центральный процессор
окт 20, 2015 649

Центральный процессор. Двухуровневое микропроцессорное устройство

Центральный процессор (ЦП), составленный из нескольких секций, служит основой…
Программируемые процессоры 1
окт 20, 2015 967

Программируемые процессоры. Система микрокоманд

Наглядной иллюстрацией практической реализации изложенных выше принци­пов и…
1305972603 1
окт 20, 2015 470

Процессорные устройства и проверка их работоспособности

Состав процессорных устройств. Процессорное устройство составляется из операционного ОА и…
Блок микропрограммного управления
окт 19, 2015 452

Блок микропрограммного управления

Блок микропрограммного управления - этот блок входит в состав управляющего автомата с…
Управляющий автомат с программируемой
окт 19, 2015 1680

Управляющий автомат с программируемой логикой, принципы построения

Принцип построения управляющего автомата. В рассмотренном выше управляющем автомате со…
Управляющий автомат 1
окт 18, 2015 1846

Управляющий автомат со схемной логикой, его кодирование и устройство

Рассмотрим основные этапы построения такого автомата. Построение граф–схемы алгоритма…
Структура 5
окт 16, 2015 711

Структурная схема операционного автомата

Структурная схема операционного автомата. Схема автомата для умноже­ния двоичных…
Операционный автомат 1
окт 16, 2015 2091

Операционный автомат. Алгоритм умножения Бута

Операционный автомат для умножения двоичных чисел Алгоритм умножения Бута. При умножении…
Построение процессоров 3
окт 16, 2015 1324

Построение процессоров. Структура процессора.

Общие принципы построения и структура процессоров Принцип микропрограммного управления.…

В данной категории нет материалов.