загрузка...
загрузка...
На головну

Основи мікропроцесорної техніки

Дивіться також:
  1. I. Теоретичні основи аналітичної хімії.
  2. II. Основи віровчення ісламу. Основні течії в ісламі.
  3. III. ВІЙСЬКОВО-ЕКОНОМІЧНІ ОСНОВИ
  4. III. ОСНОВИ ПРАВОВОЇ ТА КРИМІНАЛЬНОЇ ПСИХОЛОГІЇ.
  5. PR і преса: основи взаємовідносин.
  6. А. Теоретичні основи містобудівної діяльності
  7. авіаційної техніки
  8. авіаційної техніки
  9. Актор і його техніка. Використання цієї техніки вролі, щоб розкрити жанр вистави.
  10. АКУСТИЧНИЙ каротажу (АК). ФІЗИЧНІ ОСНОВИ МЕТОДУ. ІНТЕРПРЕТАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ каротажу. АКУСТИЧНИЙ ЦЕМЕНТОМЕР (АКЦ). ВИЗНАЧЕННЯ якості цементування обсадних колон
  11. Аналіз ранніх спогадів. Його місце в адлеріанской терапії. Техніки аналізу.
  12. Аналіз ранніх спогадів. Його місце в адлеріанской терапії. Техніки аналізу.

Глава 9. Типова схема мікропроцесорної системи.

Якщо ви уважно прочитали попередні розділи і зрозуміли всі, про що в них йдеться, то тепер можна приступати до нового етапу. Розглянемо більш детально як влаштовано типова мікропроцесорна система. Подивимося на малюнок 28.

 Мал. 28.

На схемі ми бачимо основні елементи найпростішого мікропроцесорного пристрою. Всі назви дано в російською та англійською варіантах. Причому, якщо ви і далі збираєтеся займатися мікропроцесорної технікою, будьте готові до того, що в реальній практиці ви будите зустрічатися виключно з англійськими позначеннями. Розшифруємо ці позначення:

CPU - Центральний процесор (центральний процесорний пристрій - ЦПУ)

RAM - Оперативний пристрій (ОЗУ)

ROM - Постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ)

Port I / O - Порт введення / виводу

Що таке процесор ви вже трохи знаєте. ОЗУ і ПЗУ - це два види пам'яті. Їх можна було б не розділяти. Процесор їх і не поділяє і працює з обома видами пам'яті однаково. Але між ними є одна досить істотна відмінність. ОЗУ зберігає інформацію тільки при наявності напруги харчування. Класичний приклад осередку ОЗУ - це найпростіший регістр, побудований на D-тригерах. У такій регістр можна записувати інформацію і вона там буде зберігатися. Але після виключення живлення при подальшому включенні все D-тригера регістра встановляться в випадкове положення. Інформація буде загублена. ОЗУ на основі паралельних регістрів зараз майже не застосовується. Однак і до цього дня не придумано досить швидкодіючий пристрій пам'яті, не втрачає інформації з виключенням живлення.

Сучасні ОЗУ будуються на інших принципах. Зараз в мікропроцесорній техніці переважають так звані динамічні ОЗУ. Для зберігання інформації в них використовуються мініатюрні конденсатори, виконані інтегральним способом на кристалі кремнію. Кожен конденсатор зберігає один біт інформації. Вхідний сигнал за допомогою дешифратора подається на цей конденсатор і, якщо це логічна одиниця, то конденсатор заряджається. Якщо логічний нуль, то розряджається. Потім внутрішній ключ відключає конденсатор від всіх ланцюгів і заряджені конденсатори, яке той час зберігають свій заряд. Але ці конденсатори дуже маленькі. І ємність їх теж мала. Тому свій заряд вони тримають лише кілька мілісекунд. Для того, що б інформація не загубилася, використовують схему регенерації пам'яті. Всі комірки пам'яті організовуються, як набір рядків. Спеціальна схема періодично зчитує інформацію з пам'яті рядок за рядком. Після зчитування черговий рядки, лічена інформація знову записується в ті ж осередки пам'яті. Конденсатори при цьому заряджаються знову. Для нормальної роботи динамічного ОЗУ схема мікропроцесорного пристрою повинна безперервно забезпечувати таку регенерацію протягом всього часу роботи системи. ОЗУ сучасних великих комп'ютерів влаштовано так само по динамічному принципу. Однак схема регенерації вбудована в самі мікросхеми ОЗУ.

ПЗУ будуються за іншою технологією. Вони називаються постійними пристроями, що запам'ятовують тому, що інформація в них записується один раз або при їх виробництві, або безпосередньо перед застосуванням, за допомогою спеціальних програматорів. Принцип зберігання інформації заснований на перепалювання внутрішніх перемичок в спеціальних мікросхемах. Кожна перемичка призначена для зберігання одного біта інформації. Якщо перемичка є, то це означає, що в даній комірці зберігається одиничний біт інформації. Якщо вона пропалена, то в осередку нуль. Процесор може тільки читати інформацію з ПЗУ. Запис інформації в ПЗУ неможлива. Однак, якщо мікропроцесор все ж спробує зробити запис, то нічого страшного не станеться. Нічого не запишеться. В осередку залишиться те, що там було до спроби записи. У мікросхем ПЗУ просто відсутня вхід запису (WR).

Порти введення / виводу (або просто порти) - це звичайні регістри. Вони служать для того, що б мікропроцесорна система могла керувати, якими ні будь зовнішніми пристроями. З одного боку до них підключені системні шини, а з іншого підключаються зовнішні пристрої. До виходів портів виведення можна підключати, наприклад, цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП), а через спеціальні електронні ключі, електромагнітні реле, лампочки, світлодіоди, моторчики, соленоїди і будь-які виконавчі механізми. До входів портів введення можна підключати аналогово-цифрові перетворювачі (АЦП), кнопки, датчики. За допомогою портів можна навіть робити перемикання в самій схемі мікропроцесорного пристрою за допомогою ключів і логічних елементів. При цьому мікропроцесорний пристрій стає гнучким і здатним автоматично підлаштовуватися під виконувану задачу.

На схемі, на рис. 24 зображені три основні шини мікропроцесорної системи. Разом вони складають системну шину. Системна шина складається з наступних складових:

ШД - Шина даних (DATA bus)

ША - Шина адреси (ADDR bus)

ШУ - Шина управління (CONTROL bus)

шина даних.

Ця шина призначена для передачі даних від мікропроцесора до периферійних пристроїв і назад. Нагадаю, що периферійними пристроями для процесора є пристрої пам'яті (ОЗУ і ПЗУ) і порти введення / виводу. У простих мікропроцесорних контролерах вона має зазвичай 8 розрядів. У більш складних - 16, 32, 64 ... Кількість розрядів завжди кратно восьми. За восьми розрядам передається один байт інформації (тобто двійкове восьмирозрядному число). За шістнадцяти розрядів можна одночасно передавати два байта. За 32-розрядної шини передача інформації може відбуватися трьома способами: один байт (по молодшим восьми розрядам), два байта (за молодшим 16) і відразу по 4 байта. Аналогічний принцип використовується і в 64-розрядної шини. Таким чином, як бачимо, байт теж став своєрідним стандартом, одиницею виміру даних.

Логічні елементи. «-- попередня | наступна --» Шина управління.
загрузка...
© om.net.ua