(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология 21. Микро-ЭВМ в предыдущей главе было показано, что с помощью ПЗУ можно построить цифровые схемы последовательностного типа, которые несложно модифицировать путем изменения содержимого ПЗУ. Эти устройства позволяют реализовать набор команд, включающий условные и безусловные переходы. Микропроцессор обеспечивает возможность обращения к подпрограммам, т.е. реализует косвенные переходы. Наряду с арифметико-логическим устройством-АЛУ (Arithmetic Logic Unit, ALU) он содержит ряд рабочих регистров. 21.1. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА МИКРО-ЭВМ В качестве самостоятельного устройства микропроцессор не применяется. Для его работы требуется внешнее запоминающее устройство, хранящее последовательность команд, которые необходимо выполнить, т.е. программу. Это оперативное запоминающее устройство сначала подключается к микропроцессору для записи последовательности команд. После окончания процесса модификации программы ее записывают в ПЗУ, к которому всегда можно обратиться. Для хранения переменных необходимо оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), объем которого определяется сложностью решаемой задачи. Обмен информацией с внешним оборудованием осуществляется с помощью специальных устройств ввода-вывода. Совокупность перечисленных устройств составляет структуру микро-ЭВМ, которая изображена на рис. 21.1. Показанный на этом рисунке микропроцессор представляет собой центральный управляющий и решающий блок, называемый центральным процессорным элементом (ЦПЭ) (Central Processing Unit, CPU). На рис. 21.1 не указаны структура ЦПЭ и емкость ОЗУ, так как здесь иллюстрируется упрощенная блок-схема микро-ЭВМ. По этим параметрам ЭВМ подразделяют на следующие классы Большие ЭВМ Мини-ЭВМ (управляющие вычислительные машины) Микро-ЭВМ свыше 256 К слов длиной 24...64 бит 8... 256 К слов длиной 12... 16 бит 0,5... 64 К слов длиной 4... 16 бит Бурное развитие микро-ЭВМ началось после появления однокристальных микропроцессоров. В связи с быстрым снижением стоимости микропроцессоров они стали применяться не только в качестве простых универсальных вычислительных Эта классификация является достаточно условной.-Прмл<. ред. ЦПЭ ( микропроцессор) Тактовый генератор Память программ Память данных Ввод- вывод Периферийные f устройства Рис. 21.1. Блок-схема микро-ЭВМ. Шина Шина Шина управ-адреса данных ления устройств, но и в приборостроении, где позволяют решать комплексные задачи, связанные как с вычислениями, так и с управлением по заданной программе. Универсальность микропроцессоров дает возможность решать различные задачи с помощью стандартных аппаратных средств, тогда как задача разработчика сводится к созданию программ. Указанная тенденция наиболее ярко проявляется при переходе к однокристальным микро-ЭВМ, которые благодаря высокой интеграции элементов наряду с процессором содержат тактовый генератор, устройство управления вводом-выводом, а также небольшие ОЗУ и ПЗУ. Такая микро-ЭВМ работоспособна без подключения дополнительных внешних устройств. 21.2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МИКРОПРОЦЕССОРА Рассмотрим принцип действия и структуру команд микропроцессора типа МС 6800, разработанного фирмой Motorola. Большинство остальных микропроцессоров имеют подобные структуру и программные средства. 21.2.1, БЛОК-СХЕМА На рис. 21.2 изображена блок-схема микропроцессора МС 6800. Длина адресного слова в нем составляет 16 бит, что дает возможность адресовать до 2* = 64 К = = 65 536 слов. Длина слова данных равна 8 битам. Логические и арифметические операции выполняются в основном с данными, записанными в рабочих регистрах. В начале выполнения программы в программный счетчик заносится начальный адрес. Этот адрес передается по шине адресов в запоминающее устройство. По сигналу считывания, передаваемому по шине управления, содержимое соответствующего регистра появляется на шине данных и запоминается в регистре команд. Затем дешифратор команд инициирует необходимую операцию для выполнения текущей команды. Для этого может понадобиться различное количество тактов (машинных циклов). Дешифратор команд после исполнения команды записывает в программный счетчик адрес следующей команды. Подробно последовательность действий будет рассмотрена на нескольких примерах в следующем разделе. На рис. 21.3 показаны рабочие регистры микропроцессора МС 6800, доступные для программиста. Большинство арифметических операций выполняется с помощью аккумуляторов А и В. Индексйый регистр служит для запоминания адресов, которые используются наиболее часто, указатель стека предназначен для организации подпрограмм. Регистр признаков (Condition Code Register) содержит дополнительную информациюо результате выполнешя последней команды. Арифметическое устройство Программный счетчик Рабочие регистры Формирователь шины адреса Шина адреса Регисш копана Pezucmj Дешифратор команд Формировап№ль шины данных Устройство управления Шина данных Шина управления Рис. 21.2. Внутренняя структура микропроцессора МС 6800.
в соответствии с соотношением + Zi-16--Zo. Рис. 21.3. Рабочие регастры микропроцессора МС 6800, доступные для программиста. 21.2.2. СТРУКТУРА КОМАНД Как уже упоминалось, микропроцессор МС 6800 обрабатывает адресные слова риной 16 бит (2 байта) и слова данных дайной 8 бит (1 байт). Такие длинные двоичные комбинации трудны для восприятия программистом. Поэтому используется сокращенный способ записи: каждые 4 бита объединяют в одну цифру. Таким образом можно образовать 16 различных значений. Полученный код называется шестнадцатеричным или сокращенно гексокодом. Для. цифр от О до 9 используются обычные десятичные цифры. Цифры от десяти до пятнадцати представляются буквами от А до F. Соответствие между различными кодами иллюстрирует табл. 21.1. Поскольку основание системы счисления 16 является степенью числа 2, то имеются две различные возможности для перевода многозначных шестнадцате-ричных чисел в соответствующие десятичные. Во-первых, можно записать число Во-вторых, каждую цифру можно представить в виде двоичного числа и расположить их друг за другом. При этом способе записи получается двоичное число, которое можно преобразовать с помощью приведенного ниже метода. Поясним это на примере; A148i6 = 10-16 -Ь 1-16 Jf 4 16 -Ь 8 = = 412880, А 148i6 = (lOjOOOOOOl 1 ООО); = = 41288io. Таким образом, для указания адреса двоичные числа, состоящие из 16 разрядов, могут быть представлены в сокращенной форме записи, содержащей 4-разрядные шестнадцатеричные числа, а 8-разрядные слова данных-в виде двухразрядных шест-надцатеричных чисел. Различные команды, которые должен выполнить микропроцессор, записываются на машинном языке (Ор Code) с помощью 8-разрядных слов, т.е. двухразрядных шестнадцатеричных чисел. Наряду с этим применяются также символические обозначения (мнемоника), содержащие сокращенные названия команд, удобные для запоминания. Команда ЗАГРУЗИТЬ АККУМУЛЯТОР А, например, сокращенно записывается как LDAA. Однако в такой форме записи микропроцессор не может ее воспринять. Поэтому такую запись необходимо сначала перевести на машинный язьис. Для этой цели используют таблицу или специальную программу перевода (ассемблер). Соответствие между двоичными, шестнадцатерич Таблица 21.1 и десятичными числами
Самая актуальная информация табак для кальяна на нашем сайте. ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||