1. Структурная схема типового микропроцессора

Основным устройством всех информационных систем является центральный процессор (ЦП). Из многочислен­ных ИС роль ЦП систем выполняют микропроцессоры, обычно в технологии микроинформационной техники про­граммную память, память данных, интерфейс ввода-вы­вода, дешифратор адресов выполняют на различных ИС как это показано на рис. 4.1.

Центральным устройством системы является микропро­цессор, который содержит обычно элементы размещения данных, называемые регистрами, и устройство счета, на­зываемое арифметико-логическим устройством (АЛУ). Центральное устройство содержит также цепь декодиро­вания команд и секцию управления и синхронизации. Оно снабжено также необходимыми соединениями с устройст­вом ввода/вывода.

Основными функциями центрального устройства микро-ЭВМ являются следующие:

• извлечение, декодирование и выполнение команд программы в указанном порядке;

• передача данных из памяти и в память и из УВВ и в УBB;

• ответы на внешние прерывания;

• установка общей синхронизации и сигналов управле­ния для всей системы.

Наиболее важные секции содержат различные регистры, АЛУ, дешифраторы команд, устройства управления и синхронизации, а также УВВ.

2. Микро- эвм 8086.

Это однокристальное устройство представляет собой удачное совмещение технологических и архитектурных достижений обеспечивает ей превышающей на порядок быстродействие 8-разрядных микропроцессоров. Он построен на транзисторах МДП что обеспечивает высокую плотность и сохранение быстродействия. Микро-ЭВМ содержит 2 процессора: обрабатывающий и адресный, работающие асинхронно. 16-разрядный обрабатывающий процессор АЛУ обеспечивает выполнение логических и арифметических операций над 8 и 16 разрядными числами. Адресный П обеспечивает опережающую выборку команд программы и формирование в блоке очередности последовательность команд байтов управления. Также содержит большое число регистров, упрощающих процесс выполнения операций, обеспечивающих при этом гибкость и высокое быстродействие. Содержит РОН, регистр указатель стека, индексные регистры, регистр состояния. Введение в адресный процесс систему сегментации и регистров переадресации, образующих сегментный регистровый файл позволяет расширить адресное пространство до 1Мб. Память может быть разделена на сегменты по 64 Кб.

Входящие: синхронизация, сброс, готовность, выбор структуры, анализ состояния, прерывание с повторением, прерывание без маскирования.

Выходящие: управление прямым доступом 0, …1, запрет захвата, состояние очередности 0, …1, код состояния 0, …1, память, ввод-вывод.

Блок интерфейсов: старший байт, состояние, адрес/данные.

Система команд состоит из 130 команд, включающих инструкции младших поколений М, что обеспечивает совместимость программных средств снизу-вверх.

3. Интерфейс. Определение интерфейса.

Для включения микропроцессора в любую микропроцес­сорную систему необходимо установить единые принципы и средства его сопряжения с остальными устройствами системы, т. е. унифицированный интерфейс.

Унифицированный интерфейс — совокупность правил, устанавливающих единые принципы взаимодействия уст­ройств микропроцессорной системы. В состав интерфейса входят аппаратурные средства соединения устройств (разъем и связи), номенклатура и характер связей, программные средства, описывающие характер сигналов интерфейса и их временную диаграмму, а также описание электрофизических параметров сигналов.

Н а рис. 4.4 представлена общая схема взаимодействия микропроцессора МП с устройствами ввода — вывода УВВ и ОЗУ в микропроцессорной системе. Связь МП с УВВ требует пяти групп связи, обеспечиваемых через выводы корпуса. По группе шин / передается код выбора (адреса) устройства, по ши­не 2 — сигнал управления считыванием—записью, по шине 3 — сигнал запроса на прерывания, шины 4 и 5 ис­пользуются для передачи данных от процессора к УВВ и от УВВ к МП. Связь МП с ОЗУ также содержит пять групп связей, которые необхо­димо обеспечить через выводы корпуса МП. По группе шин 6 передается адрес в ОЗУ, шина 7 нужна для управле­ния чтением/записью, по сигналам на шине 8 прини­маются команды в процессор, а шины 9 и 10 обеспечивают передачу данных из ОЗУ в МП и обратно.