Понятие о микропроцессорных системах (МПС) и микроконтроллерах

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Понятие о микропроцессорных системах (МПС) и микроконтроллерах

Содержание

2. УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Принципы построения МПС 2. Принципы организации микроконтроллеров. ЛИТЕРАТУРА: Основная литература Л1. Нарышкин А.К.
3. Контрольные вопросы Определение МП, состав МП, назначение составных частей Определение команды. Структура команды. Назначение составных частей.
4. 1. Принципы построения МПС
5. Основные понятия и определения Микро‑ЭВМ - это устройство обработки данных, содержащее один или несколько МП, БИС
6. Принципы организации микро-ЭВМ. 1. Принцип программного управления. Алгоритм решения задачи, записанный на машинном языке в виде
7. Структура микропроцессорной системы При построении МПС пользуются тремя основными принципами: принципом модульной организации (т.е. МПС строится
8. Структура микропроцессорной системы
9. Структура микропроцессорной системы 1. Центральное место в структуре МПС занимает микропроцессор. Микропроцессор непосредственно выполняет арифметические и
10. Структура микропроцессорной системы 4. Устройства ввода и вывода – технические средства для передачи данных из вне
11. Функционирование МПС Функционирование микропроцессорной системы сводится к выполнению определенной последовательности действий. Общий принцип функционирования - это
12. Этапы функционирования МПС 1. Работа с данными и командами. - МП выдает на шину адреса адрес
13. Этапы функционирования МПС 2. Выдача результатов на периферийное устройство. - До начала обмена данными с ПУ
14. Этапы функционирования МПС 3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами. а). Обмен данными с низкоскоростными
15. Этапы функционирования МПС 3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами. б). Обмен данными с высокоскоростными
16. Вывод по 1 вопросу Принципами организации МПС являются принцип программного управления и принцип хранимой в памяти
17. 2. Принципы организации микроконтроллеров
18. Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ), ориентированная на реализацию алгоритмов управления техническими устройствами и
19. 1. По числу разрядов. 8- разрядные МК 16- разрядные МК 32- разрядные МК Классификация МК:
20. Структура МК
21. В состав МК АТ89С входят: а) генератор тактовых импульсов ГТИ; б) раздельные блоки программной памяти типа
22. Вывод по 2 вопросу Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ), ориентированная на реализацию алгоритмов
24. Скачать презентацию

Слайд 2

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Принципы построения МПС
2. Принципы организации микроконтроллеров.
ЛИТЕРАТУРА:
Основная литература
Л1. Нарышкин А.К.

«Цифровые устройств и микропроцессоры»: учеб. пособие для студ. Высш. Учебн. Заведений/ А. К. Нарышкин, 2 – е изд. - Издательский центр «Академия», 2008г. с. 296 - 303
Дополнительная литература
Л5 Угрюмов Е.П.. Цифровая схемотехника. Уч. пособие для вузов – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. с.249-260
Л9 Б.А.Калабеков «Цифровые устройства и микропроцессорные системы», М.: «Горячая линия - телеком», 2000 г. с..227-233, 290-303

Слайд 3

Контрольные вопросы
Определение МП, состав МП, назначение составных частей
Определение команды. Структура команды.

Назначение составных частей.
Состав МП. Состав и назначение операционного устройства.
Состав МП. Состав и назначение блока интерфейса.

Слайд 4

1. Принципы построения МПС

Слайд 5

Основные понятия и определения
Микро‑ЭВМ - это устройство обработки данных, содержащее один

или несколько МП, БИС постоянной и оперативной памяти, БИС управления вводом и выводом информации и некоторые другие схемы. В такой конфигурации микро‑ЭВМ применяют как встраиваемые контролеры.
Микро‑ЭВМ служит для автоматического управления процессом решения задачи.

Слайд 6

Принципы организации микро-ЭВМ.
1. Принцип программного управления.
Алгоритм решения задачи, записанный

на машинном языке в виде программы, реализуется автоматически последовательно во времени на каждом интервале под воздействием одной команды. (процесс решения задачи на основании обработки данных в соответствии с заданным алгоритмом, осуществляется за счет автоматического выполнения команд введенной в память программы).
2. Принцип хранимой в памяти программы.
1)команды, как и операнды, задаются цифровыми кодами фиксированной разрядности;
2) команды и операнды хранятся в общей памяти с линейно-адресной организацией и задаются своими адресами. Это позволяет заменять исходные данные, не изменяя при этом программу.

Слайд 7

Структура микропроцессорной системы
При построении МПС пользуются тремя основными принципами:
принципом модульной организации

(т.е. МПС строится из набора модулей);
принципом магистрального обмена информацией (т.е. между модулями организуются регулярные связи, объединяющие их входы и выходы);
принципом микропрограммного управления (т.е. каждая команда МП представляется в виде последовательности микрокоманд.

Слайд 8

Структура микропроцессорной системы

Слайд 9

Структура микропроцессорной системы
1. Центральное место в структуре МПС занимает микропроцессор. Микропроцессор

непосредственно выполняет арифметические и логические операции над данными, осуществляет программное управление процессом обработки информации, организует взаимодействие всех устройств, входящих в систему.
2. Схема синхронизации и начальной установки осуществляет управление событиями во времени и согласует работу МПС. В состав данного узла входят генератор тактовых импульсов и таймер. Генератор тактовых импульсов с помощью прямоугольных тактовых импульсов задает цикл команды - интервал времени, необходимый для считывания (выборки) команды из памяти и ее исполнения. Таймер задает время исполнения команды. Возможно использование таймера в качестве счетчика.
3. Основная память системы состоит из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).

Слайд 10

Структура микропроцессорной системы
4. Устройства ввода и вывода – технические средства для

передачи данных из вне или наоборот. Данные устройства обеспечивают перевод сигналов, форматов слов, и т.п. к стандартному виду, воспринимаемому МП.
Устройство ввода осуществляет ввод в систему команд и данных, подлежащих обработке.
Устройство вывода преобразует выходные данные в форму, удобную для восприятия пользователем или для хранения.
5. Буферные устройства (устройства сопряжения).
Таковыми являются программируемый периферийный адаптер (ППА) и программируемый связной адаптер (ПСА). ППА обслуживает периферийные устройства с передачей информации параллельным кодом, а ПСА - последовательным кодом.
6. Сопряжение между основными модулями МПС и между периферийными устройствами осуществляется с помощью интерфейса. Сопряжение осуществляется по ША, ШД, ШУ.

Слайд 11

Функционирование МПС
Функционирование микропроцессорной системы сводится к выполнению определенной последовательности действий.
Общий

принцип функционирования - это получение данных от различных периферийных устройств (с клавиатуры терминала, от дисплеев, из каналов связи, различного типа внешних запоминающих устройств), обработка данных и выдача результата обработки на периферийные устройства (ПУ). Причем данные от ПУ, подлежащие обработке, могут поступать и в процессе их обработки.

Слайд 12

Этапы функционирования МПС
1. Работа с данными и командами.
- МП выдает на

шину адреса адрес очередной команды.
- Из ШУ в ОЗУ поступают сигналы, обеспечивающие чтение содержимого указываемой шиной адреса ячейки памяти.
- Запрошенная команда выдается на шину данных и далее в МП
- Дешифрация команды. При необходимости МП выставляет на шину адреса адрес ячейки, хранящей требуемые данные.
- МП принимает данные через шину данных.
- Выполняется операция над данными.
- После завершения выполнения текущей команды на шину адреса выдается адрес следующей команды и описанный процесс повторяется.

Слайд 13

Этапы функционирования МПС
2. Выдача результатов на периферийное устройство.
- До начала обмена

данными с ПУ МП через ШД должен выдать в контролер обмена информацию о режимах, используемых при передаче и направлениях передачи данных (от МП к ПУ либо, наоборот, от ПУ к МП).
- Подача на контролер управляющих сигналов. Данные из ПУ принимаются в регистр контролера.
- Данные контролером выдаются на ЩД и принимаются в МП.

Слайд 14

Этапы функционирования МПС
3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.
а). Обмен

данными с низкоскоростными периферийными устройствами.
- Если моменты обмена данными не предусмотрены в программе, то они определяются ПУ подачей в МП сигналов прерывания.
- МП прекращает выполнение основной программы и запоминает промежуточные результаты в стеке.
- МП исполняет команды прерывающей программы.
- МП возвращается к выполнению основной программы.

Слайд 15

Этапы функционирования МПС
3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.
б). Обмен

данными с высокоскоростными периферийными устройствами.
Используется режим прямого доступа к памяти (ПДП).
- МП отключается от ША и ШД. Обмен организуется контролером ПДП.
- В процессе обмена контролер ПДП выдает на ША адрес ОЗУ.
- После окончания передачи слова между ОЗУ и ПУ через ШД контролер ПДП увеличивает на единицу значение адреса, выдаваемого на шину адреса.
- После завершения передачи заданного количества слов контролер ПДП прекращает обмен, информируя об этомМП.
- МП восстанавливает связь с ША и ШД и продолжает выполнение программы.

Слайд 16

Вывод по 1 вопросу
Принципами организации МПС являются принцип программного управления и

принцип хранимой в памяти программы.
Функционирование МПС - это получение данных от различных периферийных устройств, их обработка и выдача результата обработки на периферийные устройства (ПУ).

Слайд 17

2. Принципы организации микроконтроллеров

Слайд 18

Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ), ориентированная на реализацию

алгоритмов управления техническими устройствами и технологическими процессами.
Вторым названием МК стало название "однокристальная микроЭВМ".
Разница между МК и микроЭВМ универсального назначения заключается в следующем: малый объем памяти и менее разнообразный состав внешних устройств.

Основные понятия и определения

Слайд 19

1. По числу разрядов.
8- разрядные МК
16- разрядные МК
32- разрядные МК
Классификация МК:

Слайд 20

Структура МК

Слайд 21

В состав МК АТ89С входят:
а) генератор тактовых импульсов ГТИ;
б) раздельные блоки

программной памяти типа Флэш и ОЗУ данных. При необходимости возможно подключение внешних БИС ПЗУ, ОЗУ для расширения пространства памяти.
в) Средства ввода/вывода - 4 параллельных порта (32 линии) и линии TxD (выход передатчика) и RxD (вход приемника) для последовательного ввода/вывода. Функции линий параллельных портов совмещены, и в разных режимах имеют разное назначение.
г) 2—3 таймера-счетчика (16-разрядных), которые дают системные метки времени и отрабатывают интервалы.
д) Система прерываний с 5 источниками запросов радиального типа (обслуживает 2 внешних запроса, 2 запроса от таймеров и 1 от последовательного порта.
При частоте ГТИ 12 МГц большинство команд выполняется за 1 мкс, некоторые команды — за 2 мкс.

Структура МК

Слайд 22

Вывод по 2 вопросу
Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ),

ориентированная на реализацию алгоритмов управления техническими устройствами и технологическими процессами.

Понятие о микропроцессорных системах (МПС) и микроконтроллерах

Содержание

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:1. Принципы построения МПС2. Принципы организации микроконтроллеров.ЛИТЕРАТУРА:Основная литератураЛ1. Нарышкин А.К.

Контрольные вопросыОпределение МП, состав МП, назначение составных частейОпределение команды. Структура команды.

1. Принципы построения МПС

Основные понятия и определенияМикро‑ЭВМ - это устройство обработки данных, содержащее один

Принципы организации микро-ЭВМ. 1. Принцип программного управления. Алгоритм решения задачи, записанный

Структура микропроцессорной системыПри построении МПС пользуются тремя основными принципами:принципом модульной организации

Структура микропроцессорной системы

Структура микропроцессорной системы1. Центральное место в структуре МПС занимает микропроцессор. Микропроцессор

Структура микропроцессорной системы4. Устройства ввода и вывода – технические средства для

Функционирование МПСФункционирование микропроцессорной системы сводится к выполнению определенной последовательности действий. Общий

Этапы функционирования МПС1. Работа с данными и командами.- МП выдает на

Этапы функционирования МПС2. Выдача результатов на периферийное устройство.- До начала обмена

Этапы функционирования МПС3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.а). Обмен

Этапы функционирования МПС3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.б). Обмен

Вывод по 1 вопросуПринципами организации МПС являются принцип программного управления и

2. Принципы организации микроконтроллеров

Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ), ориентированная на реализацию

1. По числу разрядов.8- разрядные МК16- разрядные МК32- разрядные МККлассификация МК:

Структура МК

В состав МК АТ89С входят:а) генератор тактовых импульсов ГТИ;б) раздельные блоки

Вывод по 2 вопросуМикроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ),

Похожие презентации

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Принципы построения МПС
2. Принципы организации микроконтроллеров.
ЛИТЕРАТУРА:
Основная литература
Л1. Нарышкин А.К.

Контрольные вопросы
Определение МП, состав МП, назначение составных частей
Определение команды. Структура команды.

Основные понятия и определения
Микро‑ЭВМ - это устройство обработки данных, содержащее один

Принципы организации микро-ЭВМ.
1. Принцип программного управления.
Алгоритм решения задачи, записанный

Структура микропроцессорной системы
При построении МПС пользуются тремя основными принципами:
принципом модульной организации

Структура микропроцессорной системы
1. Центральное место в структуре МПС занимает микропроцессор. Микропроцессор

Структура микропроцессорной системы
4. Устройства ввода и вывода – технические средства для

Функционирование МПС
Функционирование микропроцессорной системы сводится к выполнению определенной последовательности действий.
Общий

Этапы функционирования МПС
1. Работа с данными и командами.
- МП выдает на

Этапы функционирования МПС
2. Выдача результатов на периферийное устройство.
- До начала обмена

Этапы функционирования МПС
3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.
а). Обмен

Этапы функционирования МПС
3. Обмен данными между памятью и периферийными устройствами.
б). Обмен

Вывод по 1 вопросу
Принципами организации МПС являются принцип программного управления и

1. По числу разрядов.
8- разрядные МК
16- разрядные МК
32- разрядные МК
Классификация МК:

В состав МК АТ89С входят:
а) генератор тактовых импульсов ГТИ;
б) раздельные блоки

Вывод по 2 вопросу
Микроконтроллеры (МК) - это разновидность микропроцессорных систем (микро-ЭВМ),