Микропроцессор негізінде микро ЭЕМ-і ұйымдастыру

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ

МИНИСТРЛІГІ

М. ӘУЕЗОВ атындағы ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Автоматтандыру, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ және

БАСҚАРУ кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

пәні «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар»

мамандығы: Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

тақырыбы: Микропроцессор негізінде микроЭЕМ-і ұйымдастыру

Жұмыс

Бағасы

Бағасына қорғалды

«___» 2015_ж.

Комиссия

қолы, аты - жөні

Норма бақылау:

қолы, аты - жөні

Орындаған

Студент

Тобы -

қолы, аты - жөні,

Жетекші

қолы, аты - жөні,

Шымкент 2015 ж.

Ф. 7. 05-04

М. О. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті

Автоматтандыру, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ және

БАСҚАРУ кафедрасы

«Бекітемін»

Кафедра меңгерушісі

Исмаилов С. Ө. т. ғ. к., доцент

2015ж.

«Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар»

пәні бойынша курстық жұмыс

ТАПСЫРМА № 7

Студент тобы

Жұмыс тақырыбы: Микропроцессор негізінде микроЭЕМ-і ұйымдастыру

Бастапқы мәліметтер жоқ

№

Курстық жұмыстың мазмұны

Орындау мерзімі

Салыстырмалы көлемі (парақ саны)

№: 1

Курстық жұмыстың мазмұны: Кіріспе

Орындау мерзімі: 2 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 1-2

№: 2

Курстық жұмыстың мазмұны: Микропроцессордың типтік құрылымы

Орындау мерзімі: 5 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 2-3

№: 3

Курстық жұмыстың мазмұны: Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың құрылымы

Орындау мерзімі: 7 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 2-3

№: 4

Курстық жұмыстың мазмұны: МикроЭЕМ интерфейсі

Орындау мерзімі: 8 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 4-5

№: 5

Курстық жұмыстың мазмұны: МикроЭЕМ-нің типтік құрылымы

Орындау мерзімі: 10 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 5-6

№: 6

Курстық жұмыстың мазмұны: КР580 микропроцессорлық комплектті негізіндегі микроЭЕМ

Орындау мерзімі: 14 апта

Салыстырмалы көлемі (парақ саны): 5-6

№

Графикалық бөлімнің мазмұны

Орындау мерзімі

Парақ саны

Формат

№:

Графикалық бөлімнің мазмұны:

Орындау мерзімі:

Парақ саны:

Формат:

Әдебиет:

1. Б. С. Есмағамбетов. «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар» пәні бойынша әдістемелік нұсқау

2. Есмағамбетов Б. С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: «Нұрлы бейне» баспасы, 2010, 184с

3. Есмағамбетов Б. С. Басқару жүйелердргі микропро-цессорлық кешендер. Оқу құралы. Шымкент: «Әлем баспасы», 2013, 236с

Тапсырманың берілген күні , жұмысты қорғалған күні

Жұмыстың жетекшісі:

(аты - жөні, қолы)

Тапсырманы орындауға қабылдаған

(күні, студенттің қолы)

Ф. 7. 04-06

Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі

М. О. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті

«Ақпараттық технологиялар және энергетика» жоғары мектебі

«Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару» кафедрасы

«Бекітемін»

Кафедра меңгерушісі

Исмаилов С. Ө. т. ғ. к., доцент

«»2015ж.

Курстық жұмыс қорғау

Хаттамасы № 7

пәні: «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар»

студент тобы -

(аты - жөні)

Курстық жұмыс тақырыбы Микропроцессор негізінде микроЭЕМ-і ұйымдастыру

Қорғау кезінде келесі сұрақтарға жауап алынды:

Курстық жұмысты орындау кезінде алынған балл (60 мүмкіндіктен) , қорғау бағаланды (40 мүмкіндіктен ) балл.

Сомалық баллы

Жұмыстың бағасы

Курстық жұмыстың жетекшісі

Комиссия мүшелері

Қорғау күні 2015ж.

Аннотация

Соңғы кезде өндірістік технологиялық процестерінде қолданылатын машиналар мен жабдықтардың көбісінде басқару әрекеттері цифрлық аппаратурамен жүзеге асады. Басқаруды бір мақсатқа бағытталған ақпараттың өзгеруі деп қарастырғанда, мұндай аппаратура микропроцессордың ақпарат өңдейтін мүмкіндігін пайдаланады. Осы тұрғыдан қарағанда, курстық жұмысында қарастырылған мәселелер ақпараттың микропроцессорларға енгізетін, қабылданатын, сақталатын, түрлендірілетін, өзгертілетін және таратылатын әдістері мен өңдеуіш құрылғылардың жұмыс істеу принциптерімен танысуға жол ашады.

Курстық жұмысында микропрцессорлар негізінде микроЭЕМ-і ұйымдастыру тұралы мәселелері қарастырылған. Оның ішінде микропроцессордың типтік құрылымы, микроЭЕМ интерфейсі, микроЭЕМ-нің типтік құрылымы, КР580 микропроцессорлық комплектті негізіндегі микроЭЕМ.

Көлемі 29 бет, 12 сурет, 7 әдебиет қолданылған.

Мазмұны

Нормативтік сілтемелер 6

Пайданылатын қысқартулар мен белгілер 7

Кіріспе 8

Микропроцессордың типтік құрылымы 9
Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың

құрылымы 11

МикроЭЕМ интерфейсі 13

3. 1 Интерфейске негізгі түсініктер мен талаптар 13

3. 2 Жеке және ортақ шиналы интерфейс 14

МикроЭЕМ-нің типтік құрылымы 18
КР580 микропроцессорлық комплектті негізіндегі микроЭЕМ 23

Пайдаланылған әдебиеттер і 29

Нормативті сілтемелер

Белгілер

Атауы

Белгілер: ВСН 205-84

Атауы: Технологиялық процестерді автоматтындыру жүйесінің электр құрылғыларының жобалау бойынша нұсқаулық

Белгілер: ГОСТ 2. 708-81

Атауы: Сандық және есептік техниканың электр схемаларын орындау ережесі

Белгілер: ГОСТ 2. 755-87

Атауы: Сызбадағы шартты графикалық белгілер. коммутациялық және байланыс желілер.

Белгілер: ГОСТ 2. 754-72

Атауы: Шартты шрафикалық электр құрылғылары және жоспардағы сымдар.

Белгілер: ГОСТ 2. 601-95

Атауы: Эксплуатациялық құжаттар (ЕСКД)

Белгілер: ФС ОҚМУ 4. 6-002-2004 СМК

Атауы: Оқу құжаттарын рәсімдеу ережелері. Графикалық құдаттарға қойылатын жалпы талаптар.

Белгілер: СНиП 3. 05. 07-85

Атауы: Автоматтандыру жүйесі.

Белгілер: ПТҚ

Атауы: Тұтынушылардың электр құрылғыларын техникалық пайдалану ережесі.

Белгілер: ТҚЕ

Атауы: Тұтынушылардың электр құрылғыларын пайдалану кезінде техникалық қауіпсіздік ережелері

Белгілер: ВСН-329-78

Атауы: Бақылау аспаптарының және автоматтаедыру құралдарын монтаждау мен жөндеу кезінде техникалық қауіпсіздігі бойынша нұсқаулық

Қолданылған қысқартулар мен белгілер

МП - микропроцессор

АЛҚ - арифметикалық-логикалық құрылғы

РА - адрес регистрі

БС - бұйрықтар санағышы

БР - бұйрықтар регистрі

СК - стек көрсеткіші

ЖМР - жалпы міндеттегі регистрлер (

МБТБ - микробұйрықтардың тізбектілігін бақылаушы

МБЖ - микробұйрықтар жадысы

МПБҚ - микропрограммалық басқару құрылғысы

ОҚ - операциялық құрылғы

КМБА- келесі микробұйрықтардың адрестері

АЦТ - аналогты -цифрлық түрлендіргіш

z - белгі регистрі

Кіріспе

Тақырыбының өзектілігі .

Курстық жұмыстың өзектілігі тақырыб бойынша қарастылылған мателиалдардың микропроцессорлық техникада пайдалуымен анықталады.

Курстық жұмыстың мақсаттары мен міндеттері микропроцессорлық техникадағы пайдаланатын құрылғыларды қолдану принциптеріне негізделеді.

Практикалық қажеттілігі.

Курстық жұмыстың практикалық қажеттілігі қарастырылған принциетері, құрылымдық схемалары, сипаттамалары әр-түрлі цифрлық техникада қолдану мұмкіндіктерімен анықталады.

Курстық жұмыстың мазмұны тапсырманың және әдістемелік нұсқаудың талаптарына сәйкеседі [1] .

1. Микропроцессордың типтік құрылымы.

МП-ның архитектурасы деп оның структуралық сұлбасы мен бұйрық (командалар) жүйесін айтады [2] .

Микропроцессордың типтік структурасы төмендегі суретте көрсетілген [2, 3] .

Сурет 1. - Микропроцессордың типтік құрылымдық сұлбасы

Микропроцессор негізгі үш блоктан: арифметикалық-логикалық кұрылғыдан (АЛҚ), басқару құрылғыдан (БҚ) және ішкі регистрлардың блогынан түрады [2, 3] . Осы блоктардың өзара берілгендермен ауысуы ішкі берілгендер шинасы арқылы жүзеге асырылады.

Микропроцессордың бас функциясын - мәліметтерді өндеу орындаушысы болып арифметикалық-логикалық кұрылғы (АЛҚ) табылады. АЛҚ-да орындалатын операциялар, әртүрлі микропроцессорда әртүрлі болуы мүмкін. Барлық АЛҚ-ға негізгі операцияларды анықтауға болады. Бұл: қосылу, ЖӘНЕ (И), НЕМЕСЕ (ИЛИ), жоятын НЕМЕСЕ (ИЛИ), инверсия, солға жылжу, оңға жылжу.

Басқару құрылғысы барлық МП құрылғыларының керекті тізбекті функционерлеуін ұйымдастыру үшін арналған. Бұл үшін БҚ ішкі және сыртқы басқару сигналдарын, сонымен қатар микроЭЕМ-ның басқа құрылғыларына да түсетін сигналдарын талдап, іс- жүзіне асырады.

Микропроцессордың басқа бір негізгі бөлігі болып регистрлер табылады, олардың негізгі мақсаты- берілгендерді уақытша сақтау. Бір регистрлар арнаулы тағайындалуларға ие болса, басқасы көпмақсатылыққа ие. Соңғы жағдайда олар жалпы міндеттегі регистрлары деп аталады (ЖМР) және программистың өз қалауы бойынша пайдалынады. Микропроцессорда регистрдың саны мен тағайындалуы оның архитектурасына байланысты.

Барлық микропроцессорда кездесетін негізгі регистрлардың тағайындалуын қарастырайық.

Адрес регистрі (РА) микроЭЕМ жадысына әрбір сұраныс жіберген кезінде, микропроцессорда қолдануға арналған адрес аймағын көрсетіп, мәліметтер адресін сақтау үшін қызмет етеді [2, 3] . Бұл регистрдің шығысы адрестік шина деп аталады және кіріс- шығыс портын немесе жады аймағын тандау үшін пайдалынады.

Аккумулятор (А) [2, 3] - бұл микропроцессордың негізгі регистры. Микропроцессорде орындалатын барлық операциялар аккумулятор көмегімен жүзеге асырылады. Екі сөзбен кез- келген арифметикалық не логикалық операцияны орындағанда, олардың бірі аккумуляторда, басқасы жадыда немесе қандай да бір регистрде орналастырылады. АЛҚ- ның операцияны орындаған нәтижесі де әдетте аккумуляторға орналастырылады. Бұл кезде оның ішіндегі ақпарат жоғалады.

Берілгендер мен кейбір әрекеттер тікелей аккумуляторда орындалуы мүмкін. Мысалы, акумулятордағы ақпаратты солға немесе оңға жылжытуға болады; аккумуляторды оның барлық разрядтарына екілік нөлдерді жазу арқылы нөлдік қалыпқа немесе барлық разрядтарға екілік бірлерді жазу арқылы бірлік қақалыпқа қоюға болады; оның инверттелген мәнін алуға және басқа да операцияларды орындауға болады.

Аккумулятор разрядының саны микропроцессордың сөзінің ұзындығына сәйкес келеді, берілгендер микропроцессордың ішкі берілгендер шинасынан келіп түседі. Өз кезегінде, аккумулятор осы шинаға берілгендерді жібере алады.

Бұйрықтар (командалар) санағышы (БС) [2, 3] орындалатын бұйрықтың (команданың) адресін сақтауға арналған. Программа- микро ЭЕМ жадында сақталған және орындалуға арналған бұйрықтар тізбегі екені белгілі. Нақты тапсырманың дұрыс шешілуі мақсатында бұйрықтар белгілі бір қатаң тәртіппен орындалуы керек. Бұл тәртіп санағышымен қамтамасыз етіледі. Программа орындалар алдында санағышқа программаның бірінші бұйрығын көрсететін адрес жүктеледі. Программаның бірінші бұйрығының адресі адрестік шинамен жадының басқару сұлбаларына жіберіледі. Нәтижесінде көрсетілген адрес бойынша ондағы ақпарат оқылады. Жадыдан бұйрықты оқығаннан кейін БС-ның қүрамы автоматты түрде 1-ге ұлғайып, келесі орындалатын бұйрық адресі қалыптасады. Жадыдан алынған бұйрықтар орындалу үшін бұйрықтар регистрі деп аталатын микропроцессордың арнайы регистріне жіберіледі.

Бұйрықтар регистрі (БР) дешифрлеу мен орындау процессінде бұйрықтың кодын сақтайды.

Белгі регистрі (z) -АЛҚ-дағы бұйрықты аяқтау нәтижесінің белгісі. Мысалы, егер нәтиже 0-ге тең болса, z =1, ал егер нәтиже 0-ге тең болмаса, z=0.

Стек көрсеткіші (СК) . Стек- бұл микропроцессор регистрлерінің немесе оперативті жады ұяшықтарының жиынтығы. Бұл жерден берілгендер не адрестер «жоғарыдан» келесі принцип бойынша тыңдалады: бірінші жазыллған - соңғы оқылған. Стекке келесі сөзді жазғанда, алдында жазылған барлық сөздер бір регистрге төқмен түседі. Стектен бір сөзді алып тастағанда, қалған сөздер бір регистрге жоғары көтеріледі.

Жалпы міндеттегі регистрлер (ЖМР) операндарды уақытша сақтауға қызмет етеді. ЖМР- лері бар орындалатын операциялар сыртқы берілгендер шинасы мен адрес шинасына шығусыз орындалады. Сондықтан, олар жады ақпараты бар операцияларға қарағанда, едәуір жылдам жұмыс істейді. Осыған байланысты ЖМР- ді өте жоғары оперативті жады деп атайды. ЖМР саны әртүрлі МП үшін әртүрлі.

2. Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың құрылымы.

Микропрограммамен басқарылатын МП функционалды жеке БИС кристалдары түрінде құрылымдық орындалған бірқатар модульдерге бөлінген [4] . Модульдердің типтес өкілдері: АЛҚ және жалпы міндетті регистрлер; микробұйрықтардың тізбектілігін бақылаушы (МБТБ) және микробұйрықтар жадысы (МБЖ), бұлар бірігіп басқарудың микропрограммалық құрылғысын құрайды.

Микропрограммамен басқарылатын МП арнайы бұйрықтар жиынтығының шешілетін есеп класына бейімделуі есебінен жұмыс істеуі жылдамырақ микроЭЕМ жасауға мүмкіндік береді, өйткені микропрограммалау көмегімен бұйрықтық деңгейде орындағанмен салыстырғанда жұмыс істеу жылдамдығын бірнеше есе артыруға болады.

Микропрограммамен басқарылатын МП-ң типтік құрылымдық сұлбасы 3. 7-суретте келтірілген. МП функционалды блоктарды құрайтын екі бөлек секциялардан тұрады- микропрограммалық басқару құрылғысы (МПБҚ) және операциялық құрылғы (ОҚ) [6. 7] . Микропрограммалық басқару құрылғысы өз кезегінде микробұйрықтар жадысынан (МБЖ) және микробұйрықтардың тізбектілігін бақылаушыдан (МБТБ) тұрады.

МБЖ микробұйрықтарды сақтауға арналған. Орындалатын микропрограммалар жиынтығы микробұйрықтар жадысының сиымдылығы мен разрядтылығын анықтайды. Микропрограммалар жиынтығын өзгерте отырып, МП-ды шешілетін есептерге ыңғайл бейімдеуге болады.

МПТБ берілген бұйрықты орындайтын микропрограмманың бірінші микробұйрығын алу үшін бұйрық операциясының кодын дешифрациялауды қамтамасыз етеді, қажет кездегі шартты және шартсыз өткелдер аумақтары қосылған сызықты тізбекті құрайтын келесі микробұйрықтардың адрестерін (КМБА) қалыптастырады. Кейбір басқарушылар өткелдер белгілерін сақтап, микропрограммалық деңгейде үзулерді басқара алады. Әдетте МП-ң комплектке микробұйрықтар тізбектілігін басқарушы БИС кіреді.

Микропрограммалық басқару құрылғысының жұмыс істеуі келесі түрде. Операция коды бұйрықтар регистрінен басқарушы кірісіне келеді. Оның микробұйрықтар адресі регистрінің шығысында орындалатын микропрограмманың бірінші микробұйрығының адресі қалыптасады. Орындалуы керек микробұйрық жадыдан микробұйрықтар регистріне (МБР) оқылады. Ол орындалған соң микробұйрықтық цикл қайталанады.

Операциялық құрылғы (ОҚ) арифметикалық және логикалық операцияларды орындауға арналған. ОҚ бөлек секциялардан жиналады. Секциялар әдетте 2 және 4 разрядты, сирек - 8 разрядты болып орындалады. Әрбір секцияда АЛҚ, ЖМР, А акккумуляторы, сонымен қатар корпус шығындылары санын азайту және секцияларды қарапайымдау жалғау мақсатымен микрооперациялар дешифраторы (МОДШ) болады

Сурет 2 - Микропрограммалық басқарылатын МП құрылымдық сұлбасы.

ОҚ-да секцияларды біріктіру 3 суретте көрсетілген. Бөлек секциялардың көшіру мен жылжытулардың кіріс және шығыстары тізбектей қосылады. Берілгендер, микрооперациялар адрестері мен кодтар шиналары, параллель бірігіп, жалпы магистральмен жалғасады. Берілгендер шинасымен секцияға жадыдан және сыртқы енгізу құрылғыларынан операндтар беріледі. Секциядан нәтиже берілгендер шығыс шинасымен беріледі, ал адрес шинасын жадыға және сыртқы құрылғыларға адрес беруге қолданылады. Кейбір секциялардың сырқы құрылғыларға арналған бөлек берілгендер шинасы болуы мүмкін. Бұл интерфейс құру мәселесін оңайлатады.

МП-ды құруға қажетті бұйрықтар регистрі, программалық санағыш және басқа регистрлер ретінде әдетте ЖМР қолданылады немесе қосымша сыртқы регистрлер енгізіледі.

Микропрограммалық басқарылатын МП-ң негізгі артықшылықтары:

МикроЭЕМ құрылымының шешілетін есеп сипатына максималды сәйкестігі;
МП-ның кез келген разрядтылығы;

3. Мультиплекстеуді қолданбай МП-ды жадымен және сыртқы құрылғылармен жалғасуын ұйымдастыруға мүмкіндік беретін бөлек тәуелсіз адрестік шиналар, берілгендер кіріс және шығыс шиналары.

Сурет 3 - Операциялық құрылғыны ұйымдастыру.

МикроЭЕМ интерфейсі.

3. 1 Интерфейске негізгі түсініктер мен талаптар

МикроЭЕМ маңызды қызметтерінің бірі сыртқы құрылғылармен берілгендермен алмасуы (кейде сыртқы құрылғыларды перифериялық деп аталады) . Барлық сыртқы құрылғылар қызмет ету үшін белгілі бір басқарушы сигналдар жиынтығын, алмасу протоколды және микроЭЕМ-мен алмасу әдісін, қолданылатын код бір түрін қажет етеді. Сондықтан ақпаратпен алмасу шиналары сыртқы құрылғыларға тікелей емес интерфейс арқылы қосылады. Интерфейстің құрылымы мен жұмыс істеу принципі көп дәрежеде қосылатын компоненттердің үйлесімділігі мен анықталады. МикроЭЕМ-ға сыртқы құрылғыларды қосу үшін арнайы электрондық сұлбаларды қолданады, олар интерфейстік модульдер деп аталады [2, 3] . Интерфейстік модульдің ұйымдастыруі көп жағдайда сыртқы құрылғылардың типімен және олардың физикалық табиғатымен (электрондық, электромеханикалық) және архитектурасымен анықталады.

Осылайша, интерфейс дегеніміз программалық және аппараттық құралдар жиынтығы. Олардың көмегімен микроЭЕМ компоненттері қойылған мәселелерді шешуге қызмет етуді ұйымдастыру үшін өзара бірігеді. Программалық қамтамасыз ету келесы программаларды қосады: драйвер-программалар, үзуге сұраныстарды өңдеу программалары, ақпарат типінің идентификациялар (берілгендер, басқарушы символдар және т. б. ), форматтарды түрлендіру программалары және т. б.

Интерфейсті ұйымдастыру кезінде аппараттық және программалық құралдарды таңдау арасында компромистік шешімдер қабылдауға тура келеді. Себебі аппаратық бөлікті минималдау кезінде интерфейстің программалық қамтамасыз ету бағасы үлкееді.

Интерфейсті қолдану қажеттілігін анықтайтын негізгі белгілерді қарастырайық. Бұл - жылдамдығы, алмасу үшін қолданылатын кодтар, микропроцессордың архитектурасы, электрлік сипаттамалары. Егер бірігетін компоненттер бір-біріне бір немесе бірнеше көрсетілген белгілер бойынша сәйкес келмесе, олар интерфейстік модульсіз біріге алмайды. МикроЭЕМ-ң және перифериялық құрылғылардың әртүрлі жылдам жұмыс істеуі құрылғылардың берілгендермен алмасуға дайындығын тұрақты тексеруге талап етеді. Оған қосымша тапсыру кодтарды уақытша сақтау үшін арнайы буферлік регистрлерді талап етеді. МикроЭЕМ компоненттері берілгендерді бірдей интерпретациялау үшін ақпаратпен алмасуға арнайы стандартты кодтар қолданылады. Олардың ішінде алфавиттік- цифрлық символдар, арнайы символдар және басқарушы символдары бар. Микропроцессор архитектурасын қалыптастыратын берілгендер шинасын және адрес шинасын ұйымдастыруы МП мен СҚ-дың арасында берілгендерді алмасу протоколын анықтайды. Осы протоколда процессор мен перифериялық құрылғыларды синхрондау әдісі, қалып-күй белгілерінің кодтары, басқарушы сигналдары бар. МикроЭЕМ компоненттері осы алмасу протоколына бағынуы керек. МП-ң электрлік сипаттамалары интерфейс сұлбаларының электрлік сипаиттамалары мен үйлесімді болуы керек, ал олар өз кезегінде перифериялық құрылғының электрлік сипаттамаларымен үйлесімді болуы керек.

Жады мен перифериялық құрылғылармен микропроцессор интерфейсін ұйымдастыру ерекшеліктерін қарастырайық.

3. 2 Жеке және ортақ шиналы интерфейс

Әртүрлі микроЭЕМ-да берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды тарату кезінде шина жүйесінің қолдану тәртіптері әртүрлі болу мүмкін. Оған қарамастан екі құрылғылар (олардың бірі қорек көзі, ал басқасы - ақпарат қабылдағыш болып табылады) арасындағы ақпарат алмасу процедурасында, интерфейсті ұйымдастыруда принципиалды ортақ заңдылықтар бар [5] . Бұл заңдылықтар жалпы жағдайда ақпаратпен алмасу кезінде белгілі бір әрекет жиынтығын іске асыруға керектігіне байланысты. Осы әрекет жиынтығы мынандай: алмасуды орындау керек болған перифериялық құрылғыны және, егер талап етілсе, жады бөлігін адрестеу; перифериялық құрылғының қалып-күйінің оның алмасуға дайындығын анықтау мақсатындағы анализі; перифериялық құрылғыларда кейбір басқарушы функцияларды орындау, мысалы, бастапқы түсіру, қайта айналдыру, старт, тоқтату және т. б; егер қажет болса, берілгендерді тарату мен буферлеу; алмасу процесін процессорға үзу сигналын беру арқылы аяқтау. Бұл амалдар басқарушы сигналдар басқаруымен орындалады, олар кодтарды беру мен қабылдау, құрылғылардың дайындығын тексеру, алмасудың таңдалған режимі үшін сигналдарды қалыптастыруды қамтамасыз етеді. Басқарушы сигналдар мен оларға сәйкес процессордың сыртқы шиналарының [5] 4-суретте келтірілген типтік жиынтығын бөлуге болады. Олардың берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды беру кезіндегі логикалық құрылым мен физикалық ұйымдастыру қосарлануы әртүрлі процессорларда, әрине әртүрлі болуы мүмкін.

Сурет 4 - Процессордың сыртқы шиналар мен сигналдары.

Микропроцессорлық техникада процессор, жады және перифериялық құрылғылар арасындағы интерфейстің екі негізгі типін анықтайды [5] .

1. Шиналар жүйесі оқшауланған (жеке) интерфейс , функционалдық тұрғыдан кодтарды берудің екі такты бар: процессор- жады және процессор- перифериялық құрылғылар, олармен байланысу жеке бұйрықтар тобымен орындалады.

2. Жалпы (ортақ) шиналы интерфейс .

Сурет 5 - Жеке шиналы интерфейс.

Оқшауланған (жеке) шинамен интерфейс [5] . Жеке шинамен интерфейсті ұйымдастыру 4-суретте көрсетілген. Оның ерекшелігі перифериялық құрылғылар мен жадымен ақпарат алмасуда бұйрықтардың жеке тобын қолданатындығы және ақпаратпен алмасу кезінде жады мен перифериялық құрылғыларды бөлек адрестеу. Мысалы, КР580 МП негізіндегі микроЭЕМ-да перифериялық құрылғылармен алмасу үшін екі байттық IN PORT енгізу және OUT PORT шығару бұйрықтары қолданылады, олардың форматтары 5. 2-суретте келтірілген. Алмасуды басқару басқарушы I/OR енгізу немесе I/OW шығару сигналдарының әсерімен орындалады, ал алмасудың өзі А аккумулятор мен интерфейстік модулдің перифериялық құрылғының буферлік регистрі арасында орындалады.

Ал жадымен ақпарат алмасу кезінде берілгендерді тапсыру MOV бұйрықтар қолданылады. MOV r, M бұйрығы (H, L) 16-биттік регистрлік жұппен адрестелетін жады ұяшығынан аккумуляторға немесе r аймағында кодталатын кез-келген жалпы міндет регистріне тапсырады. MOV M, r бұйрығы керісінше МП регистрінен жады ұяшығына беруді орындайды. Адрестелетін жадының максималдық сыйымдылығы мұндай алмасу орындау кезінде 16-биттік адрес шинасы үшін 64Кбайтты құрайды.

Жеке шинамен интерфейстің келесі кемшіліктері бар:

МикроЭЕМ-да берілгендермен алмасу тек МП аккумуляторы арқылы орындалады. Егер берілгендерді жалпы мақсаттағы регистрге жазу керек болса, онда келесі бұйрықтарды орындау қажет:

MOV C, A ; аккумулятор ішіндегісі С регистрінде уақытша сақтау.

IN 001Q; перифериялық құрылғыдан кодты аккумуляторға енгізу.

MOV B, A; аккумулятор ішіндегісін В регистріне беру.

MOV A, C; аккумуляторды қайта қалпына келтіру.

2. Қосылатын енгізу немесе шығару перифериялық құрылғылардың саны 256-дан көп болуы мүмкін емес.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.