- •1. Микропроцессоры и микроконтроллеры, их области применения и особенности архитектуры.
- •2. Структура и принцип действия микропроцессора классической архитектуры
- •3. Выполнение процессором командного цикла.
- •4. Машинный и командный цикл cisc микропроцессора
- •5. Структура команды. Способы адресации
- •6.Устройствапамяти, их основные параметры и классификация
- •7. Функциональная схема устройства оперативной памяти
- •8. Постоянные запоминающие устройства, их типы и области применения.
- •9. Применение пзу в качестве функционального преобразователя (фп).
- •10 . Организация подпрограмм и использование стековой области памяти.
- •11.Аппаратные средства интрфейса.
- •12.Програмные средства интерфейса для управления электроприводами
- •13. Параллельный и последовательный интерфейс. Области применения
- •14. Последовательный интерфейс spi микроконтроллеров
- •15. Последовательны интерфейс i2c микроконтроллеров
- •16. Принцип действия программируемого таймера.
- •17. Ввод и вывод информации с применением прерываний.
- •18.Работа вычислительного устройства в режиме прямого доступа к памяти.
- •19. Программная реализация интервалов времени.
- •20. Аппаратная реализация интервалов времени
- •21. Работа таймера в режимах захвата и сравнения
- •22.Цифро-аналоговое преобразование.
- •23.Аналого-цифровое преобразование. Сп.Формирования
- •24. Аналого-цифровые преобразователи. Принципы построения
- •25.Принцип действия ацп поразрядного уравновешивания
- •26. Принцип действия сигма-дельта ацп
- •27.Применение шим для цап
- •28. Микроконтроллер, его функциональная схема и применение в системе управления электроприводом
- •29. Микроконтроллер как динамическое звено.
- •30. Влияние времени выполнения программы микроконтроллером на запас устойчивости и динамические св-ва замкнутой системы
- •31. Выбор числа разрядов слова данных по требуемой точности системы управления.
- •32. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры
- •33. Формирование алгоритма и программ расчёта выходных величин цифровых регуляторов
- •34. Цифровое дифференцирование и интегрирование.
- •36. Кэш-память, ее назначение и принцип действия
- •37. Процессоры с сокращенным набором команд (risc) и с полным набором команд (cisc). Примеры.
- •38. Гарвардская и разнесенная архитектуры микропроцессоров. Примеры.
- •39. Функциональная схема микроконтроллера msp430 и назначение входящих в него устройств.
- •40. Как таймер формирует шим
- •41.Режимы энергопотребления микроконтроллеров. Примеры
- •42. Архитектура risc – ядра arm7 16/32 разрядных микроконтроллеров.
- •43. Как используются преимущества системы команд микроконтроллеров архитектуры arm7 при составлении программы
- •44. Архитектура микроконтроллеров adsp-bf и общая характеристика системы команд.
- •45. Структура ядра adsp-bf и его регистры.
- •46. Применение микроконтроллера tms 320f28 в управлении электроприводами
- •47. Алгоритм расчета сигнала управления в замкнутой системе.
- •48. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код положения с использованием устройства захвата сравнения.
- •49. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала времени.
- •50. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала перемещения.
- •51. Применение программируемого таймера в системах управления эп.
- •52. Использование нечеткой логики для синтеза управления. Лингвист. Переменные.
- •53. Алгоритм нечеткого управления
- •54. Структура и принцип действия искусственного нейрона. Соединение в сеть
- •55. Применение искусственной нейронной сети в качестве устройства управления.
- •56. Применение генетических алгоритмов для оптимизации управления электроприводами.
3. Выполнение процессором командного цикла.
Принцип действия микропроцессора заключается в выполнении командного цикла.
Командный цикл – интервал времени, в течение которого выполняется одна команда. Командный цикл может содержать один и более машинных циклов.
Выборка – чтение команды из памяти.
Команды программы записаны в той последовательности, в которой должны выполняться.
Выбирается байт команды, записывается в регистр внутри процессора. Потом программный счетчик инкрементируется. Затем происходит дешифрация, и устройство управления получает информацию о дальнейших действиях, формируется выполнение команды.
Далее управляющим устройством проверяется наличие сигнала «СТОП» ( если «нет», то снова выборка, если «да», то остановка цикла).
Устройство управления может быть выполнено различными методами:
1) Аппаратное (в виде логической схемы)
2) Микропрограммное
4. Машинный и командный цикл cisc микропроцессора
Командным циклом называется интервал времени, за который выполняется 1 команда.
Машинным циклом называется интервал времени, за который происходит одно обращение к внешним устройствам или памяти.
Машинный цикл – цикл магистрали.
Один командный цикл может содержать несколько машинных циклов.
Если команда оперирует с внутренними регистрами, то машинный цикл может быть один: выборка команд.
Виды машинных циклов:
Запись в память;
Чтение из памяти;
Запись на внешнее устройство чтения;
Прерывание;
Останов.
5. Структура команды. Способы адресации
Команда МП – это такое закодированное двоичное число (слово), которое предопределяет действие МП по обработке информации. Длина команды, как правило, совпадает с длиной слова данных, но она так же может иметь длину, равную 2, 3 и более словам. Каждая команда состоит из кода операции (КОП) и адресной части. КОП сообщает МП что делать и всегда записывается в первом байте. Адресная часть может отсутствовать, то есть команда есть, а адреса нет. Содержание адресной части зависит от способа адресации. При непосредственной адресации в адресной части располагается операнд, при прямой адресации адресная часть содержит адрес операнда. Таким образом, в поле адреса располагается операнд, представляющий собой, либо данные, либо результат операции, либо адрес, по которому хранятся данные.
Способ адресации определяет алгоритм преобразования исходного адреса, указанного в поле адреса команды, в исполнительный, то есть в адрес УВВ памяти или адрес регистра МП. Перечень возможных адресов адресации одной из важнейших характеристик МП. Эффективность использования МП во многом определяется способом адресации к памяти большого объема, так как это является наиболее часто встречаемой операцией, а число бит в команде зависит от используемого способа адресации.
неявная адресация. Тут используется однобайтовая форма команды. Адрес команды неявно задается в КОП команды. Полагают, что операнд находится в определенном внутреннем регистре МП и его специально адресовать не надо. Примером может являться 1-байтовая команда пересылки данных из одного регистра А в другой регистр В, которая состоит из КОП, адреса источника данных (регистр А) и адреса приемника данных (регистр В).
непосредственная адресация. В первом байте – КОП, затем идут данные, занимающие 1 или 2 байта. Тут не используется адрес памяти. Эта адресация выполняется за 2 микроцикла. Сначала идет выборка команды, а потом уже ее выполнение. Команды с такой адресацией могут иметь 2-ух байтный или 3-ех байтный формат. Такая адресация увеличивает производительность и экономит память. , но она обладает наименьшей гибкостью. Пример: LXI В,900H – перенос константы 900H в регистровую пару ВС( КР580)
прямая адресация. В первом байте – КОП, во втором и третьем – адрес (если есть). Адрес указывает область памяти, в которой находятся подлежащие обработке данные. Программист может явным образом задать адрес нужных данных. Такая адресация требует дополнительных микроциклов. Сначала надо произвести выборку КОП команды, затем надо извлечь из памяти еще 2 байта, адрес обрабатываемых данных. Время выполнения адресации в 2 раза больше чем у непосредственной адресации.
косвенная адресация. Реализуется командами длиной в одно слово. Тут кроме КОП еще указывается номер регистра, содержимое которого означает адрес масторасполажения данных в памяти. Например, при такой адресации в 8-разрядном МП указывается в какой регистровой паре находится адрес данных в памяти. Такая адресация удобна при неоднократном обращении к памяти, особенно в случае их организации в виде списка или файла, когда адрес надо вычислять.