Микропроцессорлардың құрылымы

Нормативтік сілтемелер 6
Пайданылатын қысқартулар мен белгілер 7
Кіріспе 8
1. Микропроцессордың типтік құрылымы 9
2. КР580ВМ80 микропроцессорының құрылымы 11
3. Pentium микропроцессорлардың құрылымы 14
4. Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың
құрылымы 16
5. Жадыны ұйымдастыру 18
6. Микропроцессорлық жүйедегі интерфейс 24
Пайдаланылған әдебиеттер і 29
Тақырыбының өзектілігі.
Курстық жұмыстың өзектілігі тақырыб бойынша қарастылылған мателиалдардың микропроцессорлық техникада пайдалуымен анықталады.
Курстық жұмыстың мақсаттары мен міндеттерімикропроцессорлық 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. Б.С. Есмағамбетов. «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар» пәні бойынша 5В071900 «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар» мамандығы студенттеріне курстық жұмысты орындау үшін ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ. М.О.Әуезов атындағы ОҚМУ баспа орталығы, Шымкент қ., Тауке хан д., 5
2. Есмағамбетов Б.С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: «Нұрлы бейне» баспасы, 2010, 184с
3. М.В.Напрасник. Микропроцессоры и микроЭВМ.-М.: Высшая школа, 1989.
4. Е.П.Балашов, В.Л.Григорьев, Г.А.Петров, Микро- и мини-ЭВМ.-Л.: Энергоатомиздат, 1984. (3)
5. С.Т.Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов. Под общей редакцией С.Т.Хвоща. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. – Л.: Машиностроение, 1987. (2)
6. Ч.Юэн, К.Бичем, Дж. Робинсон. Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов. Перевод с английского Т.Э.Кренкеля. Под ред. Б.А.Калабекова. – М.: Радио и связь, 1986.
7. Есмағамбетов Б.С. Басқару жүйелердргі микропро-цессорлық кешендер. Оқу құралы. Шымкент: «Әлем баспасы», 2013, 236с
        
        ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ 
МИНИСТРЛІГІ
М.ӘУЕЗОВ атындағы ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ ... ... және ... ... ... ... Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар
тақырыбы: Микропроцессорлардың құрылымы
Жұмыс ____________
Бағасы
Бағасына ... ... ... ... аты - жөні ... ... аты - жөні ... ... ... аты - жөні ...
Студент ________________________ ... ... аты - ... ... аты - ... 2015 ж.
Ф.7.05 - 04
М.О. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті
Автоматтандыру, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ және
БАСҚАРУ кафедрасы

Кафедра меңгерушісі
Исмаилов С.Ө. ... ... ... ... ... ... № 10
Студент тобы
Жұмыс тақырыбы: Микропроцессорлардың құрылымы
Бастапқы мәліметтер жоқ

Курстық жұмыстың мазмұны
Орындау мерзімі
Салыстырмалы көлемі (парақ саны)
1
Кіріспе
2 апта
1-2
2
Микропроцессордың ... ... ... МП-ың құрылымы
7 апта
2-3
4
Pentium микропроцессорлардың құрылымы
8 апта
1-2
5
Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың құрылымы
10 апта
4-5
6
Жадыны ұйымдастыру
14 апта
5-6

Графикалық бөлімнің мазмұны
Орындау мерзімі
Парақ ...
1. Б.С. ... пәні ... ... нұсқау
2. Есмағамбетов Б.С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: баспасы, 2010, 184с
3.Есмағамбетов Б.С. ... ... ... ... Оқу ... Шымкент: , 2013, 236с
Тапсырманың берілген күні _________, жұмысты ... күні ... ... ... - жөні, қолы)
Тапсырманы орындауға қабылдаған ____________________________
(күні, студенттің қолы)
Ф.7.04 - 06
Қазақстан республикасы ... және ... ... Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті
жоғары мектебі
кафедрасы

Кафедра меңгерушісі
Исмаилов С.Ө. ... ... ... қорғау
Хаттамасы № 10
пәні:
студент ___________________ тобы ... ... - ... жұмыс тақырыбы Микропроцессорлардың құрылымы
Қорғау кезінде келесі сұрақтарға жауап алынды:
* _______________________________________________________________
* _______________________________________________________________
* _______________________________________________________________
Курстық жұмысты орындау кезінде алынған балл (60 мүмкіндіктен) _______, ... ... (40 ... ) ... ... ... ____________
Жұмыстың бағасы ____________
Курстық жұмыстың жетекшісі ... ... ... ... мүшелері _____________________________ ... күні ... ... ... ... процестерінде қолданылатын машиналар мен жабдықтардың көбісінде басқару әрекеттері цифрлық аппаратурамен жүзеге асады. ... бір ... ... ақпараттың өзгеруі деп қарастырғанда, мұндай аппаратура микропроцессордың ақпарат өңдейтін мүмкіндігін ... Осы ... ... ... ... қарастырылған мәселелер микропроцессорлардың құрылымымен танысуға жол ашады.
Курстық жұмысында микропроцессорлардың құрылымы, Pentium микропроцессорлардың құрылымы, микропрограммамен басқарылатын ... ... ... ... микропрцессорлық техникадағы интерфейс тұралы мәселелері қарастырылған.
Көлемі 29 бет, 19 сурет, 7 әдебиет қолданылған.
Мазмұны
Нормативтік сілтемелер 6
Пайданылатын қысқартулар мен белгілер 7
Кіріспе 8
* ... ... ... ... ... ... 11
* Pentium ... құрылымы 14
* Микропрограммамен басқарылатын микропроцессордың
құрылымы 16
* ... ... ... ... ... ... ... әдебиеттер і ... ... ... ... ... ... ... автоматтындыру жүйесінің электр құрылғыларының жобалау бойынша нұсқаулық
ГОСТ 2.708-81
Сандық және ... ... ... ... орындау ережесі
ГОСТ 2.755-87
Сызбадағы шартты графикалық белгілер.коммутациялық және байланыс желілер.
ГОСТ 2.754-72
Шартты шрафикалық электр құрылғылары және ... ... ... 2.601-95
Эксплуатациялық құжаттар (ЕСКД)
ФС ОҚМУ 4.6-002-2004 СМК
Оқу құжаттарын ... ... ... ... ... ... талаптар.
СНиП 3.05.07-85
Автоматтандыру жүйесі.
ПТҚ
Тұтынушылардың электр құрылғыларын техникалық пайдалану ережесі.
ТҚЕ
Тұтынушылардың электр құрылғыларын пайдалану кезінде техникалық қауіпсіздік ережелері
ВСН-329-78
Бақылау ... және ... ... ... мен ... ... техникалық қауіпсіздігі бойынша нұсқаулық
Қолданылған қысқартулар мен ... ... - ... - ... есептеу машина
АЛҚ - арифметикалық-логикалық кұрылғы
БҚ - басқару құрылғы
РА - адрес регистрі
БС - ... ... - ... ... - стек көрсеткіші
ЖМР - жалпы міндеттегі регистрлер (
МБТБ - микробұйрықтардың тізбектілігін ... ... - ... ...
МПБҚ - микропрограммалық басқару құрылғысы
ОҚ - операциялық құрылғы
КМБА- келесі ... ... - ... - ... ... ... - өткелдердiң мақсаттық адрестер
z - белгі регистрі
Кіріспе
Тақырыбының ... ... ... ... бойынша қарастылылған мателиалдардың микропроцессорлық техникада пайдалуымен анықталады.
Курстық жұмыстың мақсаттары мен ... ... ... ... ... ... принциптеріне негізделеді.
Практикалық қажеттілігі.
Курстық жұмыстың практикалық қажеттілігі қарастырылған принциетері, құрылымдық схемалары, сипаттамалары әр-түрлі цифрлық ... ... ... ... ... мазмұны тапсырманың және әдістемелік нұсқаудың талаптарына сәйкеседі [1].
1.Микропроцессордың типтік ... ... деп оның ... ... мен ... ... жүйесін айтады [2].
Микропроцессордың типтік структурасы төмендегі суретте көрсетілген [2,3].
Сурет 1. - Микропроцессордың типтік құрылымдық сұлбасы
Микропроцессор ... үш ... ... ... ... ... ... (БҚ) және ішкі регистрлардың блогынан түрады [2,3]. Осы блоктардың өзара берілгендермен ауысуы ішкі берілгендер шинасы ... ... ... ... бас ... - ... ... орындаушысы болып арифметикалық-логикалық кұрылғы (АЛҚ) табылады. АЛҚ-да ... ... ... ... ... болуы мүмкін. Барлық АЛҚ-ға негізгі операцияларды анықтауға болады. Бұл: қосылу, ЖӘНЕ (И), ... ... ... НЕМЕСЕ (ИЛИ), инверсия, солға жылжу, оңға жылжу.
Басқару құрылғысы барлық МП ... ... ... ... ... үшін ... Бұл үшін БҚ ішкі және ... басқару сигналдарын, сонымен қатар микроЭЕМ-ның басқа құрылғыларына да түсетін сигналдарын талдап, іс- ... ... ... бір ... ... болып регистрлер табылады, олардың негізгі мақсаты- берілгендерді уақытша сақтау. Бір регистрлар арнаулы тағайындалуларға ие болса, басқасы көпмақсатылыққа ие. Соңғы ... олар ... ... ... деп ... (ЖМР) және программистың өз қалауы бойынша пайдалынады. ... ... саны мен ... оның архитектурасына байланысты.
Барлық микропроцессорда кездесетін негізгі ... ... ... регистрі (РА) микроЭЕМ жадысына әрбір сұраныс жіберген кезінде, микропроцессорда қолдануға арналған адрес аймағын көрсетіп, мәліметтер ... ... үшін ... етеді [2,3]. Бұл регистрдің шығысы адрестік шина деп ... және ... ... ... ... жады аймағын тандау үшін пайдалынады.
Аккумулятор (А)[2,3] - бұл микропроцессордың негізгі регистры. Микропроцессорде орындалатын барлық операциялар аккумулятор көмегімен ... ... Екі ... кез- ... ... не ... ... орындағанда, олардың бірі аккумуляторда, басқасы жадыда немесе қандай да бір регистрде орналастырылады. АЛҚ- ның ... ... ... де ... аккумуляторға орналастырылады. Бұл кезде оның ішіндегі ақпарат жоғалады.
Берілгендер мен кейбір әрекеттер тікелей аккумуляторда орындалуы мүмкін. ... ... ... ... ... оңға жылжытуға болады; аккумуляторды оның барлық разрядтарына екілік нөлдерді жазу арқылы нөлдік қалыпқа немесе барлық разрядтарға екілік бірлерді жазу арқылы ... ... ... ... оның ... ... ... және басқа да операцияларды орындауға болады.
Аккумулятор разрядының саны микропроцессордың сөзінің ұзындығына сәйкес келеді, ... ... ішкі ... шинасынан келіп түседі. Өз кезегінде, аккумулятор осы шинаға ... ... ... ... (командалар) санағышы (БС) [2,3] орындалатын бұйрықтың (команданың) адресін сақтауға арналған. Программа- микро ЭЕМ ... ... және ... ... ... ... ... белгілі. Нақты тапсырманың дұрыс шешілуі мақсатында бұйрықтар белгілі бір қатаң тәртіппен орындалуы ... Бұл ... ... ... ... ... ... алдында санағышқа программаның бірінші бұйрығын көрсететін адрес жүктеледі. ... ... ... ... ... ... ... басқару сұлбаларына жіберіледі. Нәтижесінде көрсетілген адрес бойынша ондағы ақпарат оқылады. ... ... ... ... ... ... ... түрде 1-ге ұлғайып, келесі орындалатын бұйрық адресі қалыптасады. Жадыдан ... ... ... үшін ... регистрі деп аталатын микропроцессордың арнайы регистріне жіберіледі.
Бұйрықтар регистрі (БР) дешифрлеу мен орындау процессінде бұйрықтың кодын сақтайды.
Белгі ... (z) - ... ... ... нәтижесінің белгісі. Мысалы, егер нәтиже 0-ге тең болса, z =1, ал егер нәтиже 0-ге тең болмаса, z=0.
Стек ... (СК). ... бұл ... регистрлерінің немесе оперативті жады ұяшықтарының жиынтығы. Бұл ... ... не ... ... принцип бойынша тыңдалады: бірінші жазыллған - соңғы оқылған. Стекке ... ... ... алдында жазылған барлық сөздер бір регистрге төқмен түседі. Стектен бір сөзді алып тастағанда, қалған сөздер бір регистрге ... ... ... ... ... (ЖМР) ... ... сақтауға қызмет етеді. ЖМР- лері бар орындалатын операциялар сыртқы берілгендер шинасы мен адрес ... ... ... ... олар жады ... бар ... ... едәуір жылдам жұмыс істейді. Осыған байланысты ЖМР- ді өте жоғары ... жады деп ... ЖМР саны ... МП үшін ... ... ... ... (І8080) МП-ның құрылымдық сұлбасы келесі суретте келтірілген [3,4].
Сурет 2 - КР580 ... ... ... ... ... регистрі;
АЛҚ-арифметика- логикалық құрылғы;
БҚ- басқару құрылғысы.
КР580МП құрылғыларының функционалдық мақсаттары алдыңғы бөлімде қарастырылғанға ұқсас.
Қарастырылып жатқан МП-ның арифметика- логикалық ... ... қосу мен алу ... ... ЖӘНЕ (И), ... ... ... НЕМЕСЕ (ИЛИ) және қозғалту операцияларын орындайды [2,3].
Жалпы міндеттегі регистрлерге алты программалық қол жеткізуге болатын регистрлер кіреді. Оларды 16- разрядты ... ... үшін ... ... ... С)- ... Е)- Д-жұбы;
(H, L)- Н-жұбы.
Сөйте тұра, олардың әрқайсысының белгілі бір специялизациясы бар. Мысалы, Н-жұбы көбіне жадыға адрестеуге қолданылады (оған ... ... ... ... ... ... ... және Z регистрлері программалық қол жеткізуге болмайтын регистрлер және МП ... ... ... ... ... құрылғысы құрастырылатын басқарушы сигналдар төмендегі суретте келтірілген
-11430078105Айырбастың бағыты
...
Сұлба іші
БҚ
Ұстауды ... ... ... ... сұраныс (ҮС)
Үзуге рұқсат (ҮР)
ТИГ (τ1, τ2) қарама-қарсы фазалы такттік импульстары
Синхро сигнал ... Беру (ҚБ) ... ... ... ... ... іші
БҚ
Ұстауды бекіту (ҰБ)
Ұстауға сұраныс (ҰС)
Үзуге сұраныс (ҮС)
Үзуге рұқсат (ҮР)
ТИГ (τ1, τ2) ... ... ... импульстары
Синхро сигнал (Синхр)
Қабылдау Беру (ҚБ) ... ... ... 3. - Басқару құрылғысының басқарушы сигналдары.
Басқарушы сигналдардың ... ... ... қарастырайық [3,4].
Синхросигнал (Синхр) - әрбір машиналық цикл ... ... ... ... ... ... ... жұмысын синхрондау үшін қызмет етеді.
Синхр синхросигналмен регистрге басқарушы сөзді (БасС) жазуға болады.
Түсіру- бастапқы орнықтыру сигналы; бұл ... ... ... санағышы БС нөлдік қалыпқа түседі.
Қабылдау (Қб) - МП-ң берілгендерді БШ-нан қабылдау ... (Бр) - МП-ң ... ... ... ... ... ... сыртқы құрылғының алмасуға дайындығынан хабар береді;
Кт- күту ... МП-ң күту ... ... ... ... сұраныс сигналы; Сыртқы құрылғыдан келіп тұседі;
ҮС сигналын алысымен МП жүріп жатқан программаны ... ... ... ... ... ... көрсетуші қосымша программасына көшеді. Бұл сигнал әрбір бұйрықтың машиналық циклінің соңғы тактінде тексеріледі.
ҮР- үзуге рұқсат ... ҮС ... ... ... ... және ҰБ- ... сұраныс және бекіту сигналдары; Жадынан ҰС сигналды алысымен МП ... ... ... ... ... ... ену ... береді.
Басқарушы сөз (БС)
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
Д7- Оқ (оқу)- егер берілген машиналық циклде жадыдан берілгендер оқылады деп болжанса, 1 шығарылады.
Д6- ЕНГ (енгізу)- егер ... ... ... ... енгізіледі деп болжанса, яғни адрестік шинада енгізу құрылғысының адресі, ал берілгендер шинасында- енгізілетін ақпарат болса, 1 шығарылады.
Д5-Ц1 (М1) (бұйрықтың бірінші ... ... ... ... ... ... ... белгісі.
Д4- Шығ (шығару). Егер бірінші машиналық циклде берілгендер ... деп ... 1 ... ТР ... ... HALT ... бойынша тоқтату белгісі.
Д2- СОп (стекпен операциялар). Стекпен хабарласу болжанса 1 шығарылады (әдетте пайдаланбайды).
Д1- Жз/ Шығ ... ... ... ... ... ... демек, Д4 разрядын ескеру керек.
Д0- ҮР (үзуді растау).
Белгі ... да бір ... ... ... ... ... ... нәтиже мәніне тәуелді болып қойылуы мүмкін, мысалы, қосу кезінде тасымалдау бірлігі пайда болған ... ... ... алу ... болуы үшін АЛҚ-ны жасалған есептеу нәтижесіне тәуелді 1-ге орнатылатын немесе 0-ге түсірілетін арнайы триггерлер ... ... ... ... ... да бір ... сақтайды. Бұл триггерлер бірігіп, төмендегі суретте келтірілген белгілер регистрін (жалаулар регистрін) құрайды.
S
Z
0
AC
0
P
1
CY
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
МП - нің белгілер ... 4 - ... ... ... ... ... МП-да қосымша кодта келтіріледі. Демек, үлкен разряд санның таңбасын көрсетеді: 1- теріс сан үшін, 0- оң сан үшін. Сондықтан АЛҚ-дағы ... ... ... ... әрі ... қолдану үшін таңба белгісі ретінде сақталады.
Z нөл белгісі. Нөл белгісі АЛҚ-да 0000 00002 нәтижесінің пайда болған жағдайын ... Нөл ... МП- жүйе ... да бір ... ... ... ... ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
CY тасымалдау белгісі. Ең маңызды белгілердің бірі болып табылады. Екі сегізразрядты сандарды қосқанда бұл белгі келесі ... кіші ... ... көшіру керек пе екендігін көрсетеді. Сонымен қатар ол екі сегізразрядты ... ... ... байттан бірлік алу керек пе екендігін көрсетеді.
АС көмекші тасымалдау белгісі. Көшіру белгісінің варианттарының бірі - егер ... кіші ... ... - төрт ... ... ... көшірілсе, бірлікке орнатылатын АС көмекші тасымалдау белгісі болып табылады. Екілік - ондық кодта жазылған сандарды ... ... ... ... ... Егер ... ... бірліктердің жалпы саны жұп болса, белгі 1 - ге тең етіп ... ... ... ... ... жұптығын бақылауда қолданылады, себебі тарату кезіндегі мүмкін қателесулерді табуға мүмкіндік береді.
3. Pentium микропроцессорлардың құрылымы
5 суретте Pentium микропроцессордың блок-схемасы көрсетіліп түр [5]. ... ... ... суперскалярдық өңдеуге негізделеді. Негізгі командалар екі тәуелсіздік атқару құрылғылар (U конвейер және V конвейер) арқылы таратылады. Конвейер U кез ... ... ... ... ... командалар және көшпелі үтірі бар командалар). Конвейер V бүтiн санды ... және ... ... бар ... командалардың бос тұруларын орындауға арналған. Командалар бұл құрылымдардың әрбiрiне бағыттала алады. Бүтін санды командалар орындауда күрделiрек команда U конвейерге ... кем ... - V ... ал көшпелі үтірі бар командалар бүтiн санды командалары мен бірге ... ... ... Бір ... ... ... ... қалатын болса, екінші конвейердегі команда тоқтайтын болады.
Процессордың басқа құрылғылары конвейерлердің командалар және берілгендерімен жабдықтауына арналған. Pentium процессорда сыйымдылық 8 ... ... ... және ... ... ... қолданылады. Бір такт бойынша әрі кэш-жадынан екі сөзді оқу мұмкін. Кэш-жадының жылдамдығын жоғарлату үшін 64 бит берілгендер сыртқы шинасы ... 5 Pentium ... ... ... ... ... болжамының әдісі ескерiлген. Осы мақсат бойынша кристаллда өткелдердiң мақсаттық адрестер буферы (ӨМА) деп аталған кэш-жад орналастырған, және ... ... ала ... ... екi жұп ... ... конвейерге 32-бит буферлерiн екi-екiден). Өткелдердiң мақсаттық адрестер буфері алдын ала iрiктеу буферлерде болатын командалардың адрестерін сақтайды. Алдын ала ... ... ... ... ... тек қана ... біреуне командаларының iрiктеуi iске асырайды. Өту операциялары командалардың ағынында табылуда өткелдiң есептелген адресы ӨМА буфердегі ... ... ... Сәйкес келулер жағдайда өткелдi орындалатыны болжайды, және тиiстi конвейерге орындауға арналған команданы берген алдын ала iрiктеудi басқа буферге жұмыс ... ... ... келмеуде өткел орындалмайды және алдын ала iрiктеудi буфер ауыстырып қосатын болмайтында болып есептеледi, яғни ... ... ... ... Бұл ... ... ... болжамында конвейерлерге тоқтап қалудаң құтылуға мүмкiндiк бередi. Өткелдiң бағыты туралы ақырғы шешiм шарт кодының талдауын негiзінде ... ... ... ... ... ... ... жойылады және командалардың беруi қажеттi адрестен басталады. Терiс болжам 3-4 такттегi конвейерлердiң жұмысының ... алып ... ... ... өскен өнiмдiлiгi оның негiзiнде жүйесiнің тиiстi ұйымдастыруды талап ... Intel ... ол үшін ... ... шығарып орналастырады. Алдымен динамикалық негiзгi жадыны жылдамдықпен келiстыру үшін ... ... ... ... 82496 ... ... және 82491 ... жадтың микросхемалары 256 кбайт көлеммен кэш-жадыны құрастыру және процессордың жұмысын күту ... ... ... ... ... ... үшiн Intel компаниясы жоғары өнiмдi жергiлiктi PCI шинасына стандартты жасады. Оның негiзiнде қуатты компьютерлердiң құрастыруға арналған микросхемалардың жиынтықтары ... ... ... ... ... ... МП ... жеке БИС кристалдары түрінде құрылымдық орындалған бірқатар модульдерге бөлінген [6]. Модульдердің типтес өкілдері: АЛҚ және жалпы міндетті регистрлер; ... ... ... ... және ... ... (МБЖ), бұлар бірігіп басқарудың микропрограммалық құрылғысын құрайды.
Микропрограммамен басқарылатын МП арнайы ... ... ... есеп ... бейімделуі есебінен жұмыс істеуі жылдамырақ микроЭЕМ жасауға мүмкіндік береді, өйткені микропрограммалау көмегімен бұйрықтық деңгейде орындағанмен салыстырғанда ... ... ... ... есе ... ... басқарылатын МП-ң типтік құрылымдық сұлбасы 3.7-суретте келтірілген. МП функционалды ... ... екі ... ... ... ... ... құрылғысы (МПБҚ) және операциялық құрылғы (ОҚ) [5,6]. ... ... ... өз ... ... жадысынан (МБЖ) және микробұйрықтардың тізбектілігін бақылаушыдан (МБТБ) тұрады.
МБЖ микробұйрықтарды сақтауға арналған. Орындалатын микропрограммалар жиынтығы микробұйрықтар жадысының ... мен ... ... ... ... өзгерте отырып, МП-ды шешілетін есептерге ыңғайл бейімдеуге болады.
МПТБ ... ... ... ... ... ... алу үшін бұйрық операциясының кодын дешифрациялауды қамтамасыз етеді, қажет кездегі ... және ... ... ... ... ... тізбекті құрайтын келесі микробұйрықтардың адрестерін (КМБА) қалыптастырады. Кейбір басқарушылар өткелдер белгілерін сақтап, микропрограммалық деңгейде үзулерді басқара алады. ... МП-ң ... ... ... басқарушы БИС кіреді.
Микропрограммалық басқару құрылғысының жұмыс істеуі келесі ... ... коды ... регистрінен басқарушы кірісіне келеді. Оның микробұйрықтар адресі ... ... ... ... бірінші микробұйрығының адресі қалыптасады. Орындалуы керек микробұйрық жадыдан микробұйрықтар регистріне (МБР) оқылады. Ол орындалған соң микробұйрықтық цикл қайталанады. ... ... (ОҚ) ... және ... ... орындауға арналған. ОҚ бөлек секциялардан жиналады. Секциялар әдетте 2 және 4 разрядты, сирек - 8 разрядты болып орындалады. Әрбір ... АЛҚ, ЖМР, А ... ... қатар корпус шығындылары санын азайту және секцияларды қарапайымдау жалғау мақсатымен микрооперациялар дешифраторы (МОДШ) болады
Сурет 6 - Микропрограммалық басқарылатын МП құрылымдық ... ... ... ... ... Бөлек секциялардың көшіру мен жылжытулардың кіріс және шығыстары тізбектей қосылады. ... ... ... мен ... шиналары, параллель бірігіп, жалпы магистральмен жалғасады. Берілгендер шинасымен секцияға жадыдан және сыртқы енгізу құрылғыларынан ... ... ... нәтиже берілгендер шығыс шинасымен беріледі, ал адрес шинасын жадыға және сыртқы құрылғыларға адрес беруге қолданылады. Кейбір секциялардың сырқы құрылғыларға ... ... ... ... ... ... Бұл интерфейс құру мәселесін оңайлатады.
Сурет 7 - ... ... ... ... ... ... ... программалық санағыш және басқа регистрлер ретінде әдетте ЖМР қолданылады немесе қосымша ... ... ... ... басқарылатын МП-ң негізгі артықшылықтары:
+ МикроЭЕМ құрылымының шешілетін есеп ... ... ... ... кез ... ... қолданбай МП-ды жадымен және сыртқы құрылғылармен жалғасуын ұйымдастыруға мүмкіндік беретін бөлек тәуелсіз адрестік ... ... ... және ... ... ... ... номерленген ұяшықтардың жиынтығы болып табылады [7]. Ұяшық номері - оның адресі.
Сурет 8 - ... ... ... ... мен оның орны ... суреттерде келтірілген [1,7].
Сурет 9 - Негізгі жады классификациясы.
Сурет 10 - МП ... ... жады ... ... ... программа) программа жадысы деп аталатын негізгі жады аумағында сақталады. Осы бұйрықтармен өңделетін берілгендер берілгендер ... ... ... ... бөлу ... ... ... өйткені программа жадысы және берілгендер жадысы әрқашан да бөлек орналаспаған. Бұл жағдайда егер жадыда бұйрық болса, онда ол ... ... ... ... деп ... ал егер онда ... ... онда ол берілгендер жадының бөлігі болып табылады, ол қай жерде МП-жүйеде ... ... ... және ... ... бар. Энерготәуелді жадыда қоректі өшіргенде ақпарат жоғалады, мысалы оперативті сақтағыш құрылғы (ОСҚ) осылай болады. Энерготәуелсіз жадыда ақпарат қоректі өшірсе де ... ... ... ... ... ... ... ақпарат қоректі өшіргенше сақталады. Динамикалық жады- біраз ... ... жады ... ... оны жаңартып отыру қажет.
ТСҚ-тұрақты сақтағыш құрылғы- оған ақпарат МПЖ-ні дайындау кезінде жазылады.
ПТСҚ- программаланатын ... ... ... бір рет ... ... ... бұл қолданушымен орындалуы мүмкін.
ҚПСҚ - қайта программаланатын сақтағыш ... - ... ... ... өшірумен ҚПСҚ- ақпарат ультракүлгін сәуле көмегімен өшіріледі. Қазіргі кезде қолданылмайды.
Электрлік қайта программаланатын ҚПСҚ- ... ... ... ... ... ең көп ... орындай алатын әртүрлі бұйрықтар саны бөліктеліп машиналық сөздердің разрядтылығымен анықталады. Сегізразрядты машиналық сөздері бар МП-жүйелерде ең көп 28=256 ... ... ... ... ... ... ... деп аталады. Егер МП-жүйе 16-разрядты сөздермен жұмыс істесе, олар 16-разрядты МП-жүйе деп ... ... ... ... ... ... ... негіз жадыда байттық ұйымдастыру, яғни жадының бір ұяшығының сегіз разряды бар, болады. Сондықтан, жады ... яғни ... ... ... ... ... ... немесе килобайттармен (1 Кбайт=1024 байт), мегабайттармен (1 МБайт=1024 Кбайт) көрсетіледі. Кейде жады ұяшығындағы разрядтар саны және жады ұяшықтарының саны көрсетіледі, ... 1Кх4 ... 1Кх8. Бұл ... жады ... 1024 ... және 1024 ... ұяшықтар (сөздер) барлығын білдіреді.
Машиналық сөздің ұзындығынан бөлек маңызды сипаттамасы МП-жүйеның жады ұяшыгының адрестің (нөмердің) разрядтылығы болып табылады. ... және ... МП- ... ... екі ... ... бар, ... көмегімен 216=65536 сегізразрядты сөздерді адрестеуге болады. Бұл жағдайда ең кіші разряд
34290011112516 разрядов
0000 ... 0000 (2) = ... ... ... 0000 (2) = ... ал ең үлкен адрес
34290013843016 разрядов
1111 ... 1111 (2) = ... ... ... 1111 (2) = ... бір ... ... ... ... жадының әртүрлі интегралдық сұлбаларда (кристалдарда) орналасады.
828675225425в) жады модульдері
б) жады модульдері
Машиналық сөз
7
.
6
.
5
.
4
.
3
.
2
.
1
.
0
.
а) жады модульдері
7 6 5 4
. . . ... ... в) жады ... жады модульдері
Машиналық сөз
7
.
6
.
5
.
4
.
3
.
2
.
1
.
0
.
а) жады модульдері
7 6 5 4
. . . .
3 2 1 0
. . . ... 11 - ... ... ... жады ... ... ... сақтауды қамтамасыз ететін жады кристалдары жады модульдері деп аталады.
Жоғарыда келтірілген суреттерде (а) сегіз кристалдан тұратын жады ... ... ... ... ... бір разряды бір кристалды болады. (б)-да екі кристалдан тұратын жады модулі келтірілген, олардың әрқайсысында барлық сөздердің төрт ... ... ... ... сөзді бір кристалда орналастыру мысалы келтірілген.
Адрестеу
Жады адресіндегі разрядтар саны жады сыйымдылығына тәуелді. Егер сыйымдылық 1Кбайт=1024 сөзді ... он ... ... ... ... ... Егер ... негізгі жадыда жады модулі бірден көп болса, ... бір ... ... ... жады ... қайсысында орналасқандығын көрсетуі қажет. Бұл бөлік модульді таңдау коды немесе кристалды таңдау коды деп аталады. Адрес бөлігі, жады сөзін ... ... ... сөз ... деп аталады.
Адрес мысалы
0011 011100101101
модульді таңдау модульдегі сөз адресі
Сөз адресін декодалау жады кристалдарының ... ... ... ... үшін бөлек интегралдық сұлба қолданылады (дешифратор). Негізгі ... ... ... ... ... ... яғни ... қандай разрядтары модульді таңдауға және модуль ішінде ... ... ... ... ... типі ... мүмкін, мысалы ОСҚ модулі және ТСҚ модулі.
Адрестеу кезінде модульді таңдау жүйесіне және сөз ... ... ТСҚ және ОСҚ т.б. ... ... ... ... кодтары болады.
Мысалды қарастырайық.
Берілген. МП-жйүенің негізгі жадысы 4 модульден тұрады: ТСҚ бір модулінен және үш ОСҚ ... ТСҚ ... ... ... сөз, ... ОСҚ модульдерінің сыйымдылығы 4Кбайт=212 сөз. Берілген МП-жүйеде жадыны адрестеу 16-разрядты шинамен орындалады.
Сұрақ . Сөзді қалай адрестеуге болады? ... ... ТСҚ ... ... ... үшін сөз адресіне 10 разряд және модульді таңдауға 6 разряд керек (210=1024=1К). Егер осы ТСҚ ... ... ... 000000 ... ... онда ... ... келесі аралықта жатады:
5715005016516 разряд
10 разряд
0000011 ... 1 (2) = 03FF16
0016 разряд
10 разряд
0000011 ... 1 (2) = ... 0000... 0000 (2) = 000016 до
00 0000... 0000 (2) = 000016 до ... ... ... сөз ... ... сөз адресі үшін 12 разряд қажет (212=4096=4К) және 4 разряд ОСҚ модулін таңдауға қалады.
Егер ОСҚ ... ... үшін 0001 ... ... бұл ... ... ... келесі аралықта жатады:
1809755016512 разряд
00010 ден ... 0 (2) = 100016 ... ... ... 1 (2) = ... ... ден ... 0 (2) = 100016 ... разряд
00011 ... 1 (2) = 1FFF16
ОСҚ екінші ... оны ... үшін 0010 коды ... ... ... ... аралықта болады:
9525022606012 разряд
00100... 0 (2) = 200016
12 разряд
001011 ... 1 (2) = 2FFF16
0012 разряд
00100... 0 (2) = 200016
12 ... ... 1 (2) = ... ... ... ол 0011 кодымен таңдалады, сөздердің адрестері 00110000000000002 = 300016 ден 001111111111112 = 3FFF16 дейн ... ... ... ... барлық машиналық сөздердің адрестері көрсетілген. Мұндай сұлба жады картасы деп ... ... ... ... ... ... адрестер аймағы
ТСҚ
ОСҚ
ОСҚ
ОСҚ
000000 03FF 1000 1FFF 2000 2FFF 3000 3FFF
Қолданылмайтын адрестер аймағы облыстары
льзуемая область адресов
Қолданылмайтын адрестер аймағы
ТСҚ
ОСҚ
ОСҚ
ОСҚ
Сурет 12 - ... жады ... ... ... ... ... ... 13 - Жадыны ұйымдастыру мысалы.
Жады кристалдарының құрылымдары төмендегі суретте келтірілген:
Сурет 14 - Жады кристалдары құрылымының ... ... ... ... ... жад стек жады деп ... [8]. Стек жадының жұмыс істеу принципы 15 сүретпен анықталады.
Сурет 15 Стек жадының жұмыс істеу ... ... сөз ... ... бос ... орналасады. Келесі жазылатын сөз алдынғы сөзді бір ұяшыққа ... ... да оның ... ... және әрі ... ... ... оқу теріс тәртіппен өтеді.
Стек екі түрде болыды: аппараттық және аппараттық - ... стек ... ... ... Стекке берілгендерді жазған және оқыған кезде стектың құрамы автоматты жылжыйды. Микропроцессорларда стек арқылы программалық санаушы ... ... ... құрастырлады. Аппараттық стектың артықшылығы - жоғары жылдамдығы, кемшілігі - ... ... ... үшін стек ... ... - ... ... принципы 15 суретте көрсетілді.
6. Микропроцессорлық жүйедегі интерфейс
Әртүрлі микроЭЕМ-да берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды тарату ... шина ... ... тәртіптері әртүрлі болу мүмкін. Оған қарамастан екі құрылғылар (олардың бірі қорек көзі, ал басқасы - ақпарат қабылдағыш ... ... ... ... ... ... ... ұйымдастыруда принципиалды ортақ заңдылықтар бар [7]. Бұл заңдылықтар жалпы жағдайда ақпаратпен алмасу кезінде белгілі бір әрекет ... іске ... ... ... Осы ... ... мынандай: алмасуды орындау керек болған перифериялық құрылғыны және, егер ... ... жады ... ... перифериялық құрылғының қалып-күйінің оның алмасуға дайындығын анықтау мақсатындағы анализі; перифериялық құрылғыларда кейбір басқарушы функцияларды орындау, ... ... ... ... ... старт, тоқтату және т.б; егер қажет болса, берілгендерді ... мен ... ... процесін процессорға үзу сигналын беру арқылы аяқтау. Бұл амалдар басқарушы сигналдар басқаруымен орындалады, олар ... беру мен ... ... ... ... ... ... режимі үшін сигналдарды қалыптастыруды қамтамасыз етеді. Басқарушы сигналдар мен оларға сәйкес процессордың сыртқы шиналарының [7] ... ... ... ... ... болады. Олардың берілгендерді, адрестерді, басқарушы сигналдарды беру кезіндегі логикалық құрылым мен физикалық ұйымдастыру қосарлануы ... ... ... әртүрлі болуы мүмкін.
Сурет 16 - Процессордың сыртқы шиналар мен сигналдары.
Микропроцессорлық техникада процессор, жады және перифериялық құрылғылар арасындағы интерфейстің екі ... ... ... ... Шиналар жүйесі оқшауланған (жеке) интерфейс, функционалдық тұрғыдан ... ... екі ... бар: ... жады және ... ... ... олармен байланысу жеке бұйрықтар тобымен орындалады.
2.Жалпы (ортақ) шиналы интерфейс.
6438907048500Сурет 17 - Жеке ... ... ... ... ... [7]. Жеке ... интерфейсті ұйымдастыру 17-суретте көрсетілген. Оның ерекшелігі перифериялық құрылғылар мен жадымен ақпарат алмасуда бұйрықтардың жеке тобын қолданатындығы және ақпаратпен ... ... жады мен ... ... ... адрестеу. Мысалы, КР580 МП негізіндегі микроЭЕМ-да перифериялық ... ... үшін екі ... IN PORT ... және OUT PORT ... ... қолданылады, олардың форматтары 17-суретте келтірілген. Алмасуды басқару басқарушы I/OR енгізу немесе I/OW шығару сигналдарының әсерімен орындалады, ал алмасудың өзі А ... мен ... ... ... ... ... ... арасында орындалады.
Ал жадымен ақпарат алмасу кезінде берілгендерді тапсыру MOV бұйрықтар қолданылады. MOV r, M бұйрығы (H, L) 16-биттік ... ... ... жады ұяшығынан аккумуляторға немесе r аймағында кодталатын кез-келген жалпы міндет регистріне тапсырады. MOV M, r ... ... МП ... жады ұяшығына беруді орындайды. Адрестелетін жадының максималдық сыйымдылығы мұндай ... ... ... ... ... ... үшін ... құрайды.
Жеке шинамен интерфейстің келесі кемшіліктері бар:
* МикроЭЕМ-да берілгендермен алмасу тек МП ... ... ... Егер берілгендерді жалпы мақсаттағы регистрге жазу керек болса, онда келесі бұйрықтарды орындау қажет:
MOV C, ... ... С ... ... сақтау.
IN 001Q; перифериялық құрылғыдан кодты аккумуляторға енгізу.
MOV B, A; аккумулятор ішіндегісін В регистріне беру.
MOV A, C; аккумуляторды қайта қалпына келтіру.
2. ... ... ... ... ... ... саны ... көп болуы мүмкін емес.
Сурет 18 - МП-ң АЦТ-мен интерфейсі.
Мысал үшін жеке шиналы ... ... бар ... - ... түрлендіргіш (АЦТ) пен КР580 МП-ң (18-сурет) арасындағы ... ... ... [7]. ... ... ақпаратты турлендіруді бастау кірісі бар, ол аяқталғаннан ... ... ... ... (ДБ). ... код АЦТ ... ... формада 8-биттік МП-ға енгізілмейтін болғандықтан, енгізу тізбекті-параллельді көпмақсатты К589ИР12 буферлік регистрлерін (КБр) ... ... ... ... ... ол ... ... шығару бұйрығын орындау кезінде қалыптасуы мүмкін (қарастырылып жатқан жағдайда 003).
Түрлендіру аяқталғанда, ДБ 1 мәнін қабылдайды және МП-мен ... ... үзу ... ... қолданылуы мүмкін.
Жалпы (ортақ) шинамен интерфейс [7]. Ортақ шинамен интерфейсте перифериялық құрылғылармен байланысу берілгендерді жадыға беру үшін ... ... ... іске ... ... байланысты жалпы адрестік кеңістіктің бөлігі перифериялық құрылғыларға бөлінеді, олардың регистрлері жады ұяшықтары сияқты адрестеледі (19, ... Бұл ... ... және ... ... ... ал кейбір МП-да және процессорларда түбегейлі жоқ . ... ... ... принципі КР580 МП-да адрес шинасының үлкен А15 разрядын жадымен (0-32К) немесе ... ... ... байланысу белгісі ретінде бөлу арқылы орындалады. Мысалы:
А15=0 - жадымен байланысу;
А15=1 - ... ... ... б-суретте ортақ шинамен және жеке шинамен интерфейстегі адрестік кеңістіктің үлестірілуі ... ... үшін ... RD оқу және WR жазу ... ал ... құрылғыларымен - I/OR енгізу және I/OW шығару сигналдары 5.4, а-суретіне ... ... ... ... ... ... ... Сыртқы құрылғылармен байланысу үшін бұйрықтар жиынтығын кеңейту, бұл олармен берілгендермен алмасу жылдамдығын артырады. КР580 МП үшін қосымша бұйрықтар мысалы болып ... ... r, M - ... кез ... ... ... M, r - кез ... регистрден кодты шығару;
MVIM, Data - перифериялық құрылғының буферлік регистріне 8-биттік кодты ... - ... ... 16-биттік кодты енгізу;
SHLD - регистрлік жұптан 16-биттік кодты шығару;
ANA M - аккумулятор мен перифериялық құрылғының ... ... ... ... көбейту;
ADD M - аккумулятор мен перифериялық құрылғының буферлік регистрінің ішіндегісін қосу.
2.Аккумулятормен ғана емес, кез келген МП регистрімен де ... ... ... ... ... ... - жады аумағының қысқаруы мен ... ... ... ... ... ортақ шинамен интерфейс құрылымы микроЭЕМ-да өте кең тараған [6, 7].
Сурет 19 - Ортақ шиналы интерфейс (а), адрестік кеңістікті үлестіру ... ... Б.С. ... пәні бойынша 5В071900 мамандығы студенттеріне курстық жұмысты орындау үшін ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ. М.О.Әуезов атындағы ОҚМУ ... ... ... қ., Тауке хан д., 5
* Есмағамбетов Б.С. Цифрлық құрылғылары және микропроцессорлар. Оқу құралы. Шымкент: баспасы, 2010, 184с
* М.В.Напрасник. ... и ... ... ... ... ... В.Л.Григорьев, Г.А.Петров, Микро- и мини-ЭВМ.-Л.: Энергоатомиздат, 1984. (3)
* С.Т.Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов. Под общей редакцией ... ... и ... в ... ... ... Справочник. - Л.: Машиностроение, 1987. (2)
* Ч.Юэн, К.Бичем, Дж. Робинсон. Микропроцессорные системы и их ... при ... ... ... с ... ... Под ред. Б.А.Калабекова. - М.: Радио и связь, 1986.
* Есмағамбетов Б.С. Басқару жүйелердргі микропро-цессорлық кешендер. Оқу ... ... , 2013, 236с

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 20 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
"Дәннің құрылымы мен оның анатомиялық бөліктерінің микроқұрылымының технологиялық маңызы"9 бет
Дәннің құрылымы және оның анатомиялық бөліктерінің микроқұрылымының технологиялық маңызы14 бет
Интегралды микросхемалар құрылымы және техникалық пайдалану27 бет
Микроорганизмдерден, иiстерден ауаны тазалау құрылғылары3 бет
Микропроцессор – компьютердің басты құрылғысы13 бет
Микропроцессорлық техниканың құрылғылары15 бет
Микропроцессорлық техниканыңсақтағыш құрылғылары16 бет
Таңертеңгі асты дайындау құрылғысының микропроцессорлық басқаруын жобалау14 бет
Таңертеңгілік асты дайындау құрылғысының микропроцессорлық басқаруын жобалау6 бет
"Биопрепараттар."6 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь