Читать онлайн «Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС. Часть II. Микропроцессорные ЭВС : учебное пособие»
Автор Н. П. Коваленко
Министерство образования и науки Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Л. А. Торгонский, П. Н. Коваленко
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫХ
И ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ЭВС
Часть II. Микропроцессорные ЭВС
Учебное пособие
Томск
«Эль Контент»
2012
УДК 004. 38’12 + 004. 318](075. 8)
ББК 32. 973. 2-018я73
Т600
Рецензенты:
Букреев В. Г. , докт. тех. наук, проф. кафедры электропривода
и электрооборудования Национального исследовательского Томского
политехнического университета;
Замятин Н. В. , докт. тех. наук, проф. кафедры автоматизации обработки
информации ТУСУРа. Торгонский Л. А. Т600 Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС. Часть II. Микропроцессорные ЭВС : учебное пособие / Л. А. Торгонский,
П. Н. Коваленко. — Томск : Эль Контент, 2012. — 176 с. ISBN 978-5-4332-0059-3
Пособие соответствует образовательному стандарту и учебной про-
грамме дисциплины «Проектирование центральных и периферийных
устройств ЭВС», изучаемой студентами специальности 210202 «Проекти-
рование и технология электронно-вычислительных средств» и бакалаври-
ата по направлению подготовки 211000 «Конструирование и технология
электронных средств». Пособие может быть рекомендовано студентам и магистрантам других
направлений и профилей подготовки, занятым проектированием устройств
на базе средств микропроцессорной техники. УДК 004. 38’12 + 004. 318](075. 8)
ББК 32. 973. 2-018я73
ISBN 978-5-4332-0059-3 © Торгонский Л. А. ,
Коваленко П. Н. , 2012
© Оформление. ООО «Эль Контент», 2012
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 7
1 Введение 9
1. 1 Поколения ЭВМ и микропроцессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1. 2 Классификация микропроцессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1. 3 Базовые параметры МП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1. 4 Модели архитектур МП-техники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1. 5 Контрольные вопросы по главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2 Архитектура и структура процессора 20
2. 1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2. 2 Структура и подсистемы аппаратных средств МП . . . . . . . . . . . . 20
2. 3 Аппаратный состав и сигнальные потоки процессора . . . . . . . . . . 23
2. 4 Принцип хранимой программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2. 5 Команды программ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2. 6 Устройство управления процессора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. 6. 1 Функции и состав устройства управления . . . . . . . . . . . . 28
2. 6. 2 Варианты организационных структур УУ . . . . . . . . . . . . 29
2. 6. 3 Управляющий автомат с управляющей памятью . . . . . . . . 30
2. 6. 4 Средства адресации при централизованном управлении . . . 31
2. 6. 5 Формы описания процессов функционирования МПА . . . . . 35
2. 7 Операционное устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 40
2. 7. 1 Функции операционного устройства . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2. 7. 2 Структурный состав операционного устройства . . . . . . . . 41
2. 7. 3 Арифметико-логическое устройство . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2. 7. 4 Средства промежуточного хранения данных ОУ . . . . . . . . 46
2. 7. 5 Аналоговые аппаратные средства в АЛУ . . . . . . . . . . . . . 47
2. 7. 6 Средства сверхоперативного хранения ОУ . . . . . . . . . . . . 49
2. 7. 7 Средства коммутации входных и выходных сообщений . . . . 52
2. 8 Коммуникационные тракты структур процессоров . . . . . . . . . . . 53
2. 8. 1 Структуры соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2. 8. 2 Каскадные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2. 8. 3 Звездообразные (радиальные) связи . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2. 8. 4 Магистральные соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2. 8. 5 Сравнительная характеристика структурных соединений . . . 55
2. 9 Контрольные вопросы по главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3 Микропроцессоры 58
3. 1 Внешнее описание микропроцессора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4 Оглавление
3. 1. 1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3. 1. 2 Технические средства внешнего окружения МП . . . . . . . . 58
3. 1. 3 Режимы взаимодействия МП с объектами окружения . . . . . 59
3. 1. 4 Неформальное определение состава внешней шины МП . . . 59
3. 2 Архитектура и структура МП с разделёнными шинами . . . . . . . . . 62
3. 2. 1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3. 2. 2 Структура процессора 1821ВМ85А . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3. 2. 3 Шины МП.
