Электронновычислительные устройства и системы

Содержание

Слайд 2

Введение. Архитектура СISC и RISC 2 Обчислювальні пристрої та системи Кафедра

Введение. Архитектура СISC и RISC

2

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Лекция

CISC

– Complex Instruction Set Computer (архитектура компьютеров со сложным набором команд)
8051
RISC – Reduced Instruction Set Computer (архитектура компьютера с сокращенным набором команд)
AVR, MSP, PIC и др.
Особенности RISC:
- ограниченное количество эффективных команд (118)
- отсутствие аккумулятора (есть 32 равноправных РОН)
- организация памяти по Гарвардской структуре
- обработка почти всех команд в течении 1 такта
- оптимизация АЛУ и системы команд для программирования на языке С
Слайд 3

3 Введение. Архитектура СISC и RISC Лекция Обчислювальні пристрої та системи

3

Введение. Архитектура СISC и RISC

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Конвейерная обработка

при выборке и выполнении команды в RISC AVR МК
При частоте 12 МГц длительность такта равна 83,33 нс
Быстродействие – 12 MIPS
Слайд 4

4 8-разрядные RISC AVR МК фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та

4

8-разрядные RISC AVR МК фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Сравнение

времени выполнения команд различными процессорами

Структура команд базовой серии AVR MK
118 команд, длина 2 байта (за исключением 2 команд прямой адресации lds и sts, состоящих из 4 байт)

Слайд 5

5 8-разрядные RISC AVR МК фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та

5

8-разрядные RISC AVR МК фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Параметры

некоторых типов классических AVR МК
Слайд 6

6 Архитектура RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА

6

Архитектура RISC
AVR МК
8535
фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Слайд 7

7 RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та

7

RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Тактовая синхронизация

МК
Слайд 8

8 RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та

8

RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Cтруктура процессорного

ядра МК
Слайд 9

9 RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL Лекция Обчислювальні пристрої та

9

RISC AVR МК 8535 фирмы ATMEL

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Cтруктура процессорного

ядра МК
Слайд 10

10 RISC AVR МК 8535 (РОНы) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

10

RISC AVR МК 8535 (РОНы)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Файл регистров общего

назначения МК
Слайд 11

11 RISC AVR МК 8535 (карта памяти) Лекция Обчислювальні пристрої та

11

RISC AVR МК 8535 (карта памяти)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Карта памяти

МК (Гарвардская архитектура)

Память программ

Память данных

Слайд 12

12 RISC AVR МК 8535 (карта памяти) Лекция Обчислювальні пристрої та

12

RISC AVR МК 8535 (карта памяти)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Карта памяти

МК (Гарвардская архитектура)

Обращение к RG I/O:
команды IN, OUT $00…$3F;
команды работы с SRAM по адресам $20…$5F

Слайд 13

13 RISC AVR МК 8535 (карта памяти) Лекция Обчислювальні пристрої та

13

RISC AVR МК 8535 (карта памяти)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Организация SRAM

(СОЗУ) МК
Слайд 14

14 RISC AVR МК (адресация 1) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

14

RISC AVR МК (адресация 1)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 15

15 RISC AVR МК (адресация 2) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

15

RISC AVR МК (адресация 2)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 16

16 RISC AVR МК (адресация 3) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

16

RISC AVR МК (адресация 3)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 17

17 RISC AVR МК (адресация 4) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

17

RISC AVR МК (адресация 4)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 18

18 RISC AVR МК (адресация 5) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

18

RISC AVR МК (адресация 5)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 19

19 RISC AVR МК (адресация 6) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

19

RISC AVR МК (адресация 6)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 20

20 RISC AVR МК (адресация 7) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

20

RISC AVR МК (адресация 7)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 21

21 RISC AVR МК (адресация 8) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

21

RISC AVR МК (адресация 8)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 22

22 RISC AVR МК (адресация 9) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

22

RISC AVR МК (адресация 9)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 23

23 RISC AVR МК (адресация 10) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

23

RISC AVR МК (адресация 10)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 24

24 RISC AVR МК (адресация 11) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

24

RISC AVR МК (адресация 11)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Режимы адресации памяти

программ и данных
Слайд 25

25 RISC AVR МК (область ввода-вывода) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА …………….

25

RISC AVR МК (область ввода-вывода)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

…………….

Слайд 26

26 RISC AVR МК 8535 (регистр статуса SREG) Лекция Обчислювальні пристрої

26

RISC AVR МК 8535 (регистр статуса SREG)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Разряд

0 – С (флаг переноса)
Разряд 1 – Z (флаг нулевого результата)
Разряд 2 – N (флаг отрицательного результата)
Разряд 3 – V (флаг переполнения при вычислениях
в дополнительном коде)
Разряд 4 – S = N O V ( флаг знака)
Разряд 5 – H (флаг половинного переноса)
Разряд 6 – Т (флаг копирования)
Разряд 7 – I (флаг глобального разрешения прерывания)

+

Слайд 27

27 RISC AVR МК 8535 (указатель стека SP) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА

27

RISC AVR МК 8535 (указатель стека SP)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Слайд 28

28 RISC AVR МК 8535 (регистр управления МСU) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА

28

RISC AVR МК 8535 (регистр управления МСU)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Слайд 29

29 RISC AVR МК 8535 (регистр управления МСU) Лекция Обчислювальні пристрої

29

RISC AVR МК 8535 (регистр управления МСU)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Вывод

PD3

Вывод PD2

Слайд 30

30 AVR МК 8535 (сброс и вектора прерываний) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА

30

AVR МК 8535 (сброс и вектора прерываний)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Слайд 31

31 AVR МК 8535 (сброс и вектора прерываний) Лекция Обчислювальні пристрої

31

AVR МК 8535 (сброс и вектора прерываний)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Пример

типовой программы начальной работы МК
Слайд 32

32 AVR МК 8535 (сброс) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра КЭВА Реализация логики сброса МК

32

AVR МК 8535 (сброс)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Реализация логики сброса МК

Слайд 33

33 AVR МК 8535 (сброс) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра

33

AVR МК 8535 (сброс)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

1. Внутренний сброс МК

(tTOUT = 1,1 ms или 16 ms)
Слайд 34

34 AVR МК 8535 (сброс) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра

34

AVR МК 8535 (сброс)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

2.1. Внешний сброс МК

(tTOUT = 1,1 ms или 16 ms)
Слайд 35

35 AVR МК 8535 (сброс) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра

35

AVR МК 8535 (сброс)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

2.2. Внешний сброс МК

(tTOUT = 1,1 ms или 16 ms)
Слайд 36

36 AVR МК 8535 (сброс) Лекция Обчислювальні пристрої та системи Кафедра

36

AVR МК 8535 (сброс)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

3. Сброс МК по

сторожевому таймеру
(tTOUT = 1,1 ms или 16 ms)
Слайд 37

37 AVR МК 8535 (каналы ввода-вывода А,В,С,D) Лекция Обчислювальні пристрої та

37

AVR МК 8535 (каналы ввода-вывода А,В,С,D)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Канал А

параллельного ввода-вывода МК
Слайд 38

38 AVR МК 8535 (каналы ввода-вывода А,В,С,D) Лекция Обчислювальні пристрої та

38

AVR МК 8535 (каналы ввода-вывода А,В,С,D)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Регистры данных

и управления канала А
Примеры: out DDRA, r16 ; запись управл. слова в порт А
In r18, PIND ; читать порт D
оut PORTA, r15 ; запись в порт А

1 – вывод, 0 – ввод

Слайд 39

39 AVR МК 8535 (аналоговый компаратор) Лекция Обчислювальні пристрої та системи

39

AVR МК 8535 (аналоговый компаратор)

Лекция

Обчислювальні пристрої та системи

Кафедра КЭВА

Структура модуля аналогового

компаратора МК