ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Томский политехнический университет”

С. Н. Ливенцов, а. Д. Вильнин, а. Г. Горюнов

ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ

Учебное пособие

Издательство Томского политехнического университета Томск 2007

УДК 681.322

Л55

Ливенцов с. Н.

Л55 Основы микропроцессорной техники: учебное пособие / С. Н. Ливенцов, А. Д. Вильнин, А. Г. Горюнов. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. – 118 с.

Учебное пособие посвящено вопросам микропроцессорной техники, содержит основные понятия и классификацию микропроцессоров и со- стоит из трех глав. В первой главе рассмотрена архитектура типового микропроцессора, во второй – память микропроцессорной системы, а в третьей – организация ввода/вывода в микропроцессорной системе.

Пособие подготовлено на кафедре «Электроника и автоматика фи- зических установок» ТПУ и предназначена для студентов очного обуче- ния специальности 140306.

УДК 681.322

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета

Рецензенты

Директор учебно-научного инновационного центра радиотехнического факультета Томского государственного университета, доктор физико-математических наук, профессор О. П. Толбанов

Доктор технических наук, первый проректор Северской государственной технологической академии,

профессор

Б. М. Кербель

 Томский политехнический университет, 2007

 Оформление. Издательство ТПУ, 2007

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Основные понятия 8

2. Классификация микропроцессоров 12

3. Архитектура микропроцессора 18

   1. Понятие архитектуры микропроцессора 18

   2. Основные характеристики микропроцессора 19

   3. Типы архитектур микропроцессоров 20

   4. Архитектурно-функциональные принципы построения .............

ЭВМ 25

5. Структура типовой ЭВМ (персонального компьютера) 26

6. Система команд микропроцессора 42

7. Структура микропроцессора 48

1. Память микропроцессорной системы 64

   1. Основные характеристики полупроводниковой памяти 67

   2. Постоянные запоминающие устройства 68

   3. Оперативные запоминающие устройства 71

   4. Запоминающие устройства с произвольной выборкой 75

   5. Микросхемы памяти в составе микропроцессорной ....................

системы 76

6. Буферная память 77

7. Стековая память 80

1. Организация ввода/вывода в микропроцессорной системе 82

   1. Программная модель внешнего устройства 82

   2. Форматы передачи данных 85

   3. Параллельная передача данных 89

   4. Последовательная передача данных 94

   5. Способы обмена информацией в микропроцессорной ................

системе 100

Библиографический список 117

Список сокращений

АЛУ – арифметико-логическое устройство; БИС – большая интегральная схема;

ВАХ – вольт-амперная характеристика; ВВ – ввод/вывод;

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство; ВУ – внешнее устройство;

ДОЗУ – динамические оперативные запоминающие устройства; ЗУ – запоминающее устройство;

ЗУПВ – запоминающее устройство с произвольной выборкой; ИМС – интегральная микросхема;

КМОП – комплиментарный металл – оксид – полупроводник; КОП – код операции;

МДОП – металл–диэлектрик–оксид–полупроводник; МДП – металл–диэлектрик–полупроводник;

МНОП – металл – нитрид кремния – оксид кремния – полупроводник; МОП – металл–оксид–полупроводник;

МП – микропроцессор;

МПС – микропроцессорная система; МТ – микропроцессорная техника;

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство; ПВВ – порт ввода/вывода;

ПДП – прямой доступ к памяти;

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство; ПК – персональный компьютер;

ПКП – программируемый контроллер прерываний;

ППЗУ – программируемые постоянные запоминающие устройства; РОН – регистр общего назначения;

СОЗУ – статические оперативные запоминающие устройства; ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика;

УВВ – устройство ввода/вывода; УУ – устройство управления; ЦП – центральный процессор; ША – шина адреса;

ШД – шина данных; ШУ – шина управления;

ЭВМ – электронно-вычислительная машина;

CISC – Complex Instruction Set Computing (микропроцессор с полным набором команд);

RISC – Reduced Instruction Set Computing (микропроцессор с сокра- щенным набором команд).