December 17 2017 04:09:45
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Специальные регистры и счетчик команд
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Специальные регистры, счетчик команд (Сч.К) и указатель стека (Указ.Ст.) предназначены для обеспечения выполнения команд в заданной программой последовательности. Регистр команды (Pг.K) содержит текущее командное слово, которое декодируется дешифратором команд (Деш. К). Выходной сигнал дешифратора поступает в блок управления, осуществляющий порядок выполнения операций, а также распределение во времени всех команд и потоков данных под воздействием синхронизирующих сигналов. К АЛУ подключен специальный регистр признаков (Pг.Пр.) или Flags, фиксирующий особенности результата последней выполненной операции (положительный, отрицательный, переполнение и т.д.) и, следовательно, характеризую-щий состояние МП в каждый момент выполнения программы. Его содержимое используют внутри программы для переходов по заданным признакам и условиям.

Обмен данными между регистрами АЛУ и передачу управляющих сигналов осуществляют по быстродействующей, внутренней магистрали, в которой выделяют шины: данных (Data Bus), адресов (Address Bus) и управления (Control Bus). Аналогичные внешние шины связаны с внутренними через буферные устройства, согласующие режимы работы и уровни сигналов.

Структура современного высокопроизводительного микропроцессора гораздо сложнее рассмотренной и, как правило, строится с использованием «суперскалярной» архитек-туры, которая содержит более одного вычислительного блока. Микропроцессорный чип включает высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой, аппаратную поддержку многопроцессорного режима работы, сверхоперативные ЗУ (КЕШ – память), программируемые таймеры, устройства управления производительностью, средства обнаружения ошибок и функциональной избыточности, систему интеллектуального управления потреблением электроэнергии и другие устройства.

Микропроцессор любой сложности представляет собой программно - управляемую интегральную микросхему для обработки цифровых данных. Организация управления выполнением функций осуществляется с помощью последовательности команд (программы). Для обработки данных микропроцессорная система наряду с МП содержит запоминающие устройствами для хранения данных и команд, а также блоки ввода и вывода информации от внешних устройств.

Вычислительные мощности и производительность системы на базе МП во многом зависит от объёма памяти, количества адресуемых устройств, подключаемых к внешним выводам МП,  и скорости обмена данными между МП и внешними устройствами. На оба параметра влияет структура и свойства МП, а также организация внешнего интерфейса.

Проблема обеспечения взаимодействия МП с большим количеством внешних устройств при наличии ограничений на число выводов корпуса является одной из основных трудностей при проектировании любых систем на основе МП. В качестве простого примера проанализируем распределение ресурса внешних связей восьмиразрядного микропроцессора в DIP корпусе (dial – in – line package) с 40 выводами.

Данные и команды передаются по шине данных (D0…D7). Адресная шина содержит 16 линий (выводов), обеспечивающих выбор 216=65536 внешних устройств (ячеек ЗУ, портов ввода - вывода). Примерно шесть выводов отведено для подключения линий электропитания, выхода синхронизирующих импульсов (С1, С2), начальной установки и сброса (Reset). В результате для целей управления (запись/чтение, запрос прерывания, состояние МП и т.д.) можно использовать примерно десять выводов.

Ограниченность линий внешнего интерфейса МП оказывает влияние на параметры микропроцессорных систем. Например, при необходимости передачи 16 - разрядного слова по 8 - разрядной шине данных требуется организовать два цикла, что приводит к аппаратным затратам (наличие мультиплексора и устройства управления им) и снижению производительности (увеличение времени передачи).

Постоянно растущие требования к повышению разрядности, росту количества подключаемых устройств и повышению быстродействия микропроцессоров привели к увеличению числа внешних выводов изменению конструкций их корпусов. Например, широко используемый корпус типа PGA (Pin Grid Array) с матричным расположением выводов выпускают с 296 контактами и более.

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 2,298,774 уникальных посетителей