1 Внутренняя память)Обобщенная структурная схема микропроцессорной систем
Тактовый
генератор
Микропроцессор
ОЗУ
ПЗУ
Системная
шина
Внешняя
память
Стандартное
устройство ввода и вывода
интерфейс
Устройство
ввода-вфвода
Микропроцессорная система – система цифровой обработки информации, содержащая в своем составе по крайней мере 1 микропроцессор, память, устройство ввода – вывода, подключенных к системной шине через интерфейсы. Это модульная система, т.е. она состоит из функционально завершенных модулей, которые можно отключать, не нарушая работу других модулей (открытая система). Все устройства микропроцессорной системы передают информацию по одним и тем же линиям связи (системной шине или магистрали). Большое достоинство: все устройства, подключенные к шине принимают и передают информацию по одним и тем же протоколам.
Основные составляющее:
-----Микропроцессор. На него возлагается задача обработки информации и управления. В системе может быть 1 микропроцессор, выполняющий все функции управления. Но иногда в современных сложных системах бывает несколько микропроцессоров (1 основной – центральный, на него возлагаются все функции общего управления).
-----Подсистема памяти
Внутренняя память состоит из ОЗУ и ПЗУ.
ОЗУ – промежуточные данные.
ПЗУ – коды команд, константы.
-----Подсистема ввода – вывода
Стандартные устройства ввода – вывода: клавиатура, мышь и т.д.
Недостатки: все процессы совершаются с разделением по времени.
----Системная шина состоит (в общем случае) из данных, шины адреса и шины управления.
Шина данных. Служит для передачи информационных кодов (т.е. данных). Разрядность шины данных определяет разрядность системы. Обычно передача данных осуществляется с участием микропроцессора, но в некоторых режимах (ПДП) – без него.
Шина адреса. На шине адреса выставляется адрес того устройства, с которым микропроцессор обменивается информацией. Разрядность шины адреса определяет максимально возможный объем памяти. Шина адреса имеет 1 направление, если в системе только одно активное устройство. Может быть двунаправленной, если управление временно передается другим устройствам. Иногда используют мультиплексирование – когда по одним и тем же шинам в определенные моменты передается адрес, а в другие моменты – данные.
Шина управления. По шине управления передается управляющие сигналы, которые обеспечивают согласование работы процессора с работой памяти или устройствами ввода – вывода. Т.е. обмен осуществляется по управляющим сигналам. Управляющие сигналы также обслуживают запрос и представление прерываний, прямого доступа (т.е. являются обменными, стробирующими)
Функционирование микропроцессорной системы
В ПЗУ записана программа, микропроцессор считает эту команду и дешифрует ее.
Функционирование микропроцессора – это последовательное выполнение команд, записанных в ПЗУ.
Обобщенный алгоритм функционирования микропроцессорной системы
Л
инейное
функционирование
Загрузка
счетчика команд
Выборка
команды
Дешифрация
команды
Конец
Да
Выбрать
дополнительный байт(ы)
исполнение
Мощный цикл (цикл обращения магистрали) – физический обмен данных через магистраль осуществляется словами (байтами) в виде следующих друг за другом циклов обращения к магистрали, при которых между микропроцессором и внешним устройством передается одно слово (что-то неделимое). В зависимости от типа машинного цикла микропроцессор вырабатывает соответствующие управляющие сигналы (чтение или запись во внешнее устройство, чтение или запись в память).