Разделы презентаций


Учебный курс

Содержание

Микропроцессорная система

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Учебный курс
Введение в цифровую электронику
Лекция 4
Основные понятия

микропроцессорной техники
кандидат технических наук, доцент Новиков Юрий Витальевич

Учебный курс Введение в цифровую электронику   Лекция 4 Основные понятия микропроцессорной техники кандидат технических наук,

Слайд 2Микропроцессорная система

Микропроцессорная система

Слайд 3Особенности микропроцессорных систем
Гибкая логика работы — меняется в зависимости от

задачи;
Универсальность — может решать очень много задач;
Простота проектирования аппаратуры —

единообразие схемотехнических решений;
Простота отладки — единообразие системы связей и протоколов обмена;
Аппаратурная избыточность, особенно для простых задач;
Ниже быстродействие, чем у устройств с жёсткой логикой;
Необходимость разработки и отладки программного обеспечения.
Особенности микропроцессорных системГибкая логика работы — меняется в зависимости от задачи;Универсальность — может решать очень много задач;Простота

Слайд 4Основные термины
Процессор — обработчик и вычислитель, выполняющий все операции над

кодами и сигналами;
Программа — набор управляющих кодов (команд), определяющих логику

работы системы;
Команда — управляющий код, указывающий процессору, что ему надо делать в данный момент;
Шина (магистраль, канал) — линии связи, объединяющие устройства микропроцессорной системы;
Интерфейс (сопряжение) — соглашение об обмене информацией, а также технические средства для реализации этого обмена.

Основные терминыПроцессор — обработчик и вычислитель, выполняющий все операции над кодами и сигналами;Программа — набор управляющих кодов

Слайд 5Информационные потоки в микропроцессорной системе

Информационные потоки в микропроцессорной системе

Слайд 6Структура простейшего микропроцессора

Структура простейшего микропроцессора

Слайд 7Структура микропроцессорной системы

Структура микропроцессорной системы

Слайд 8Устройства микропроцессорной системы
Процессор — обработчик, выполняет пересылку и обработку информации

(арифметическую, логическую) в соответствии с программой; управляет выборкой команд;
Память —

оперативная (RAM) и постоянная (ROM) — хранит данные и программы. Оперативная — для временного хранения данных и программ, постоянная — для постоянного хранения, главное — для программы начального запуска при включении питания.
Устройства ввода/вывода (УВВ, I/O — Input/Output) — для обеспечения связи микропроцессорной системы с внешними устройствами и с пользователем (внешние интерфейсы и пользовательский интерфейс). Они же помогают процессору в пересылке данных и в реагировании на внешние события.
Устройства микропроцессорной системыПроцессор — обработчик, выполняет пересылку и обработку информации (арифметическую, логическую) в соответствии с программой; управляет

Слайд 9Шины микропроцессорной системы
Шина адреса (Address Bus) — для пересылки кода

адреса (индивидуального номера устройства, участвующего в обмене в данный момент).


Шина данных (Data Bus) — для пересылки данных между устройствами. Двунаправленная шина, состоит из нескольких байтов (1, 2, 4, 8);
Шина управления (Control Bus) — для пересылки отдельных управляющих сигналов: тактовых, стробирующих, подтверждающих, инициирующих и т.д.;
Шина питания (Power Bus) — для подведения к устройствам напряжений питания (положительных, отрицательных, общего провода).
Шины микропроцессорной системыШина адреса (Address Bus) — для пересылки кода адреса (индивидуального номера устройства, участвующего в обмене

Слайд 10Фазы цикла обмена
Адресная фаза: процессор (задатчик, Master) выставляет адрес УВВ

(или ячейки памяти), к которому хочет обратиться (исполнитель, Slave);
Фаза данных:
Цикл

записи: процессор выставляет данные, предназначенные для записи, и выдаёт строб записи. Исполнитель принимает данные от процессора.
Цикл чтения: процессор выдаёт строб чтения. Исполнитель выставляет данные для передачи процессору. Процессор принимает данные от исполнителя.
Фаза подтверждения (не обязательна): исполнитель выдаёт процессору сигнал подтверждения выполнения операции
Фазы цикла обменаАдресная фаза: процессор (задатчик, Master) выставляет адрес УВВ (или ячейки памяти), к которому хочет обратиться

Слайд 11Циклы обмена в микропроцессорной системе
Программные циклы обмена
Чтение (ввод, выборка) команды

из памяти (оперативной или постоянной);
Чтение (ввод) данных из памяти;
Запись (вывод)

данных в память;
Приём (чтение, ввод) данных из устройства ввода/вывода;
Передача (запись, вывод) данных в устройство ввода/вывода;
Циклы обмена по прерываниям (Interrupts);
Циклы обмена по прямому доступу к памяти (ПДП, DMA – Direct Memory Access);
Циклы обмена при захвате шины.
Циклы обмена в микропроцессорной системеПрограммные циклы обменаЧтение (ввод, выборка) команды из памяти (оперативной или постоянной);Чтение (ввод) данных

Слайд 12Программный обмен информацией

Программный обмен информацией

Слайд 13Методы реакции на внешнее событие
С помощью периодического программного контроля факта

наступления события (метод опроса флага или Polling). Самая быстрая реакция,

но процессор не может заниматься ничем другим;
С помощью прерывания, то есть насильственного перевода процессора с выполнения текущей программы на выполнение экстренно необходимой программы ─ программы обработки прерывания. Более медленная реакция, обмен — со скоростью процессора
С помощью прямого доступа к памяти (ПДП), то есть без участия процессора при его отключении от системной магистрали. Медленная реакция, обмен — со скоростью контроллера ПДП (быстрее, чем процессор).
Методы реакции на внешнее событиеС помощью периодического программного контроля факта наступления события (метод опроса флага или Polling).

Слайд 14Обслуживание прерывания

Обслуживание прерывания

Слайд 15Обслуживание прямого доступа к памяти (ПДП)

Обслуживание прямого доступа к памяти (ПДП)

Слайд 16Информационные потоки в режиме ПДП

Информационные потоки в режиме ПДП

Слайд 17Одношинная (принстонская) архитектура

Одношинная (принстонская) архитектура

Слайд 18Двухшинная (гарвардская) архитектура

Двухшинная (гарвардская) архитектура

Слайд 19Сравнение архитектур
Одношинная (принстонская) архитектура — проще, меньше требований к процессору,

более гибкое перераспределение памяти между программами и данными (память обычно

большая), но медленнее (тратится время на чтение команд). Сложные универсальные системы.
Двухшинная (гарвардская) архитектура — сложнее, больше требований к процессору(одновременное обслуживание двух потоков), нельзя перераспределять память (память обычно небольшая), но быстрее (команды читаются одновременно с пересылкой данных). Простые однокристальные системы — специализированные.
Сравнение архитектурОдношинная (принстонская) архитектура — проще, меньше требований к процессору, более гибкое перераспределение памяти между программами и

Слайд 20Типы микропроцессорных систем
Микроконтроллеры — наиболее простой тип микропроцессорных систем,

в которых все или большинство узлов системы выполнены в виде

одной микросхемы. Узко специализированы, закрыты, шина недоступна.
Контроллеры — управляющие микропроцессорные системы, выполненные в виде отдельных модулей. Класс задач.
Микрокомпьютеры — более мощные микропроцессорные системы с развитыми средствами сопряжения с внешними устройствами. Гибко настраиваемые. Шина доступна.
Компьютеры (в том числе и персональные компьютеры) — самые мощные и наиболее универсальные микропроцессорные системы. Универсальные, дорогие, избыточные.
Типы микропроцессорных систем Микроконтроллеры — наиболее простой тип микропроцессорных систем, в которых все или большинство узлов системы

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика