Микро ЭВМ на МПК 1801

    Дисциплина: Программирование
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Микро ЭВМ на МПК 1801

    1. ВВЕДЕНИЕ
    Последние годы характеризуются бурным развитием интегральной микроэлектроники и конструирования радиоэлектронной
    аппаратуры на основе
    интегральных микросхем. Внедрение
    в радио-, а также и электронную аппаратуру
    интегральных микросхем в значительной мере изменило методы проектирования и производства различной радиоэлектронной аппаратуры, повысило ее надежность и
    экономичность при одновременном уменьшении габаритов и веса. Благодаря интегральным микросхемам значительно расширилось внедрение радиоэлектроники в различные области науки и техники.
    Применение современной элементной базы позволило не только усовершенствовать старые, но и создать новые методы проектирования, конструирования и производства бытовой радиоаппаратуры и
    привело к новым разработкам в микропроцессорной системе. Малые габариты, масса, потребляемая мощность, высокая надежность, долговечность и большое множество функционального назначения
    дали создать новейшие устройства во всех сферах применения интегральных микросхем.
    Микропроцессор представляет собой процессор, функционирующий в соответствии с программой, записанной в ЗУ, и
    характеризуется тем, что он выполняется в виде одной или нескольких БИС. Использование БИС обусловило следующие достоинства микропроцессоров: низкую стоимость, малые габариты и малое
    потребление мощности. Благодаря дешевизне микропроцессоров стало возможным применять вычислительные устройства там, где прежде их применение считалось экономически невыгодным; малые
    размеры и малое потребление мощности позволили встраивать микропроцессоры в самые разнообразные устройства.
    Микропроцессор изменил характер проектирования цифровых устройств. Вместо разработки схем при использовании
    микропроцессоров составляются программы. Это ускоряет, удешевляет проектирование, обеспечивается легкость внесения изменений в способ функционального устройства, осуществляется путем
    замены хранящейся в ЗУ программы новой программой. Вместе с тем следует иметь в виду, что выполнение микропроцессоров определенной функции связано с последовательным выполнением
    обычно значительного числа команд, на что затрачивается большое время, и быстродействие устройств, которые
    используют
    микропроцессоры, оказывается относительно невысоким. Поэтому в тех случаях, когда требуется обеспечить высокое быстродействие, оно легче может быть достигнуто в
    устройствах, в которых функционирование определяется не программой, записанной в ЗУ, а путем определенных соединений элементов в схеме. Первые микропроцессоры появились в конце 1971г
    и уже через несколько лет они стали широко применяться
    в самых разнообразных сферах производства и быта. Они используются в измерительных приборах, в устройствах цифровой обработки данных, в качестве устройств
    управления станками, лифтами и т.д. В системе связи они найдут широкое применение, в частности, в телефонных аппаратах для расширения их возможностей, в управляющих комплексах систем
    коммутации каналов и сообщений и т.д.
    Возможности применения микропроцессоров во всех средах оказались столь обширны, что влияние микропроцессоров
    равносильно революции в технике.
    2. Проектирование ЦП на БИС К1801
    В ЭВМ арифметические и логические операции с поступающей информацией выполняются в процессоре. Процессор, реализованный в виде одной БИС или на нескольких БИС называется
    микропроцессором. Основными блоками, из которых состоит МП является арифметико-логический блок (АЛБ) и устройство управления (УУ). Информация в МП поступает через выходные магистрали,
    которые связывают его с блоками памяти и различными внешними устройствами. Количество магистралей, связывающих МП с внешними устройствами может быть различным
    в зависимости от внутренней организации МП и структуры вычислительного устройства. Структура
    микроЭВМ определяется организацией МП, составом входящих в него функциональных узлов, количеством внешних магистралей и организацией обмена информацией. Для многих команд
    требуются процедуры обмена информацией с ЗУ, разнообразными внешними устройствами, устройствами ввода-вывода. При реализации процедурного обмена МП формирует на МА адрес ячейки ЗУ или
    двоичный код внешнего устройства, к которому он обращается. Одновременно МП по МУ формирует управляющие сигналы, настраивающие подключающее устройство на необходимый режим обмена
    информацией. После формирования кода адреса и управляющих сигналов по МД передается информация. Эта информация затем преобразуется в соответствии с кодом очередной команды, записанной
    в специальный регистр МП. Для этого УУ МП формирует управляющие сигналы на узлы АЛБ, участвующие в выполнении команды. Одновременно с выполнением команды УУ МП формирует адресный код
    следующей команды и обеспечивает считывание ее из блока памяти.
    Для
    связи
    по
    единым
    магистралям
    выходные
    входные
    узлы
    различных
    блоков
    должны строиться с учетом уровней передаваемых по
    магистралям
    сигналов, а также их состава и временной
    последовательности. Согласование характеристик сигналов в магистралях с внутренними сигналами различных
    систем обеспечивается интерфейсными блоками соответствующих устройств. Количество общих магистралей в
    микроЭВМ может быть различным. Для реализации различных режимов обмена информацией в микропроцессорную систему при необходимости можно ввести контроллер прерываний КП для
    обработки сигналов запросов на обслуживание от УВВ, а также контроллер прямого доступа к памяти КПДП для организации обмена данными между ЗУ и УВВ (рис.2.1). Восьмиразрядное
    арифметико-логическое устройство (АЛУ) МП обеспечивает выполнение арифметических и логических операций над двоичными данными, представленными в дополнительном коде, а также обработку
    двоично-десятичных упакованных чисел. Блок микропрограммной памяти содержит последовательность микрокоманд. Это
    микроконструкции управления операционными блоками, выбора следующего адреса, служебные и управляющие микроинструкции. Микроинструкция управления операционным блоком
    определяет код выполняемой в АЛУ операции. Управляющие сигналы в АЛУ могут поступать непосредственно с выхода микропрограммной памяти либо с выходов дешифратора микрокоманд, работающих
    под управлением микроинструкций памяти микропрограмм. Микропроцессор имеет раздельный 16-ти разрядный канал адреса и 8-ми разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую
    адресацию внешней памяти объемом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств
    вывода. В начале каждого машинного цикла микропроцессор вырабатывает сигнал синхронизации
    , который в сочетании с другими сигналами может быть использован для организации различных режимов работы. После подачи на вход
    сигнала
    высокого
    уровня
    МП
    устанавливается
    в исходное состояние. МП выдает на адресный канал адрес ячейки, в которой хранится
    команда
    программы,
    через
    канал
    данных -
    информацию состояния, а далее происходит обработка и анализ сигналов МП. Действия, выполняемые МП в машинном цикле определяются 8-ми разрядной информацией состояния, которая
    выдается через канал данных в пе...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены