October 18 2017 02:51:37
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Микропроцессорные системы
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Микропроцессорной системой (МПС) называют предназначенную для реализации заданных алгоритмов обработки информации вычислительную структуру, состоящую из совокупности микропроцессоров, сопрягающих функциональных устройств и связей между ними. При работе МПС взаимодействует с внешними источниками и приемниками информационных сигналов (объектами управления, датчиками сигналов, средствами отображения и регистрации информации). Основным обрабатывающим блоком системы является микропроцессор (или совокупность микропроцессоров), а состав и свойства средств аппаратной поддержки определяются ее назначением и функциональными возможностями.

Система строится как агрегат, состоящий из набора функциональных блоков (модулей), связанных посредством магистрали, т.е. совокупности линий связи (проводников), по которым производится обмен данными. Магистрально-модульная организация МПС обеспечивает гибкость системы, возможность её модификации и наращивания, т. е создания широкой номенклатуры обрабатывающих устройств от универсальных микроЭВМ, предназначенных для производства весьма широкого круга вычислительных работ с высокой производительностью, до управляющих микроконтроллеров, которые встраиваются в устройства контроля и автоматики.

Магистральный метод обмена данными позволяет существенно уменьшить число линий связи по сравнению с произвольной структурой соединения модулей вида «каждый с каждым», но приводит к параллельному соединению входов и выходов функциональных блоков, присоединенных к одним и тем же линиям связи. Совместная работа множества разнохарактерных модулей обеспечивается совокупностью аппаратных средств и программного обеспечения взаимодействия, называемых интерфейсом системы. Производительность вычислительных и управляющих систем во многом зависит от организации интерфейса, осуществляющего функции согласования информационных и управляющих сигналов по формату и их распределение во времени, синхронизации обмена информацией, дешифрацию кодов команд и адресов.  

Интерфейсные устройства (трехрежимные буферные формирователи, регистры, порты и контроллеры обмена) представляют собой сложные устройства с программируемыми свойствами, решающие задачи совместного функционирования весьма различающихся по быстродействию модулей (микропроцессоров, ЗУ и внешних устройств). Выбор структуры, принципов обработки данных и конфигурации системы основывается на разрешении компромисса между требуемой производительностью и сложностью построения и управления интерфейсом.  

Типовая минимальная структура МПС содержит центральный процессорный элемент (ЦПЭ), память (ПЗУ и ОЗУ), внешние устройства с устройствами ввода и вывода (УВВ). Принятая конфигурация  системы реализует объединенный интерфейс для ЗУ и УВВ, подключенных к общей системной магистрали (рис.8.6). В соответствии с приведенной структурой функционирование системы заключается в выполнении процессором арифметических и логических действий над операндами, передаваемыми из ЗУ или УВВ, а также организации процесса обмена данными с помощью управляющих сигналов.     


Рис.8.6. Основные модули микропроцессорной системы

Команды и данные передаются между модулями по системной магистрали, которая имеет сравнительно небольшое число линий связи, объединенных в шины: данных (ШД), адреса (ША) и управления (ШУ). Ограниченность количества проводников в магистрали обусловлена конечным числом выводов корпуса микропроцессора (ЦПЭ).

«Узкий» интерфейс МП и необходимость обеспечения для каждого модуля возможности передачи и приема данных приводит к организации двунаправленной шины данных, которая сопровождается усложнением схем управления обменом и снижением быстродействия.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,254,953 уникальных посетителей