58 Порты ввода - вывода микроконтроллера

. В микроконтроллерах PIC16F84 любая операция записи, внутренне представляет собой последовательность из операции чтения и последующей за ней операцией записи. Например, такие побитовые операции как BCF и BSF выполняются следующим образом: значение регистра читается в АЛУ, выполняется операция, а результат записывается в регистр. Однако, нужно осторожно пользоваться этими инструкциями, когда они применяются к двунаправленным портам ввода-вывода микроконтроллера.

Например, установка бита в пятый разряд регистра PORTB (BSF PORTB, 5) приведет к тому, что все восемь бит регистра PORTB будут скопированы в АЛУ. После того, как будет выполнена операция BSF над пятым битом, измененное значение регистра PORTB запишется в защелку записи. Если другой одновременно с этим используется другой двунаправленный вывод POTRB (например, RB0), и он сконфигурирован, как вход, входной сигнал, поступивший в это время на RB0, самостоятельно будет скопирован в АЛУ и перезаписан в защелку данных, перекрывая предыдущее значение. Пока вывод микроконтроллера работает в режиме входа не может возникнуть проблем потери перезаписи входного сигнала. Однако, если вывод переключается в режим выхода после включения микроконтроллера содержание защелки данных неизвестно.

Вовремя чтение регистра порта происходит чтение значений на выводахпорта ввода-вывода. Запись данных в регистр порта записывает значение в защелку данных порта. При выполнение операций типа чтение-изменение-запись (например, BCF, BSF и др.) над портом ввода-вывода микроконтроллера, сначала читается значение на выводах порта, производится желаемая операция над прочитанным значением, а результат записывается в защелку данных микроконтроллера.

Вывод, работающий в режиме выхода и активно выдающий низкий или высокий уровень напряжения не должен управлять внешним устройством во время изменения уровня сигнала на выводе, иначе высоки уровень тока может повредить микроконтроллер.

59 Архитектура вычислительных систем. Основные определения. Классы архитектур вычислительных систем.

 Архитектура ВС – совокупность характеристик и параметров, определяющих функционально-логичную и структурно-организованную систему и затрагивающих в основном уровень параллельно работающих вычислителей. Понятие архитектуры охватывает общие принципы построения и функционирования, наиболее существенные для пользователя

Классификация вычислительных систем

Начало формы

Одним из наиболее распространенных способов классификации ЭВМ являетсясистематика Флинна (Flynn), в рамках которой основное внимание при анализе архитектуры вычислительных систем уделяется способам взаимодействия последовательностей (потоков) выполняемых команд и обрабатываемых данных. В результате такого подхода различают следующие основные типы систем:

• SISD (Single Instruction, Single Data) – системы, в которых существует одиночный поток команд и одиночный поток данных; к данному типу систем можно отнести обычные последовательные ЭВМ;

• SIMD (Single Instruction, Multiple Data) – системы c одиночным потоком команд и множественным потоком данных; подобный класс составляют многопроцессорные вычислительные системы, в которых в каждый момент времени может выполняться одна и та же команда для обработки нескольких информационных элементов; подобной архитектурой обладают, например, многопроцессорные системы с единым устройством управления; данный подход широко использовался в предшествующие годы (системы ILLIAC IV или CM-1 компании Thinking Machines), в последнее время его применение ограничено, в основном, созданием специализированных систем;

• MISD (Multiple Instruction, Single Data) – системы, в которых существует множественный поток команд и одиночный поток данных; относительно данного типа систем нет единого мнения – ряд специалистов говорят, что примеров конкретных ЭВМ, соответствующих данному типу вычислительных систем, не существует, и введение подобного класса предпринимается для полноты системы классификации; другие же относят к данному типу, например,систолические вычислительные системы (см. Kung (1982), Kumar et al. (1994)) или системы с конвейерной обработкой данных;

• MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) – системы c множественным потоком команд и множественным потоком данных; к подобному классу систем относится большинство параллельных многопроцессорных вычислительных систем.

Следует отметить, что хотя систематика Флинна широко используется при конкретизации типов компьютерных систем, такая классификация приводит к тому, что практически все виды параллельных систем (несмотря на их существенную разнородность) относятся к одной группе MIMD. Как результат, многими исследователями предпринимались неоднократные попытки детализации систематики Флинна. Так, например, для класса MIMD предложена практически общепризнанная структурная схема, в которой дальнейшее разделение типов многопроцессорных систем основывается на используемых способах организации оперативной памяти в этих системах.