Укрупненная структурная схема элементарной микропроцессорной системы. Назначение основных функциональных узлов.

Определение микропроцессора. Общие сведения о микропроцессорных системах. Классификация микропроцессоров.

Микропроцессор-это микроэлектронное программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки цифровой информации и управляющее процессом.(реализуются в виде одной или нескольких БИС,современные на СБИС)

1971г-4й разрядный МП (4004) 1972г—8й разрядный процессор(8008)

1)По технологии изготовления(PMOS—4004,8008;NMOS---8080,8085;HMOS—8086,80186,Pentium;

CMOS(КМОП)---сигнальные и медийные МП,Athlon,Pentium MMX и др.)

2)По типу архитектуры(однокристальные МП,однокристальные МК,разрядно-модульные МП,CISC и RISC CPU,транспьютеры)

3)По разрядности данных. (2,4,8,16,32,64)

4)По назначению универсальные и специальные МП.

5)По виду обработки информации цифровые и аналоговые.

6)По характеру временной организации работы микропроцессоры делят на синхронные и асинхронные.

По внутренней структуре существует два основных принципа построения микропроцессоров: Гарвардская архитектура, Архитектура Пристонская

RISC и CISC-архитектуры процессоров. Преимущества и недостатки. Примеры современных процессоров с RISC и CISC-архитектурой.

CISC-процессоры выполня­ют большой набор команд(200-300) с развитыми возможностями адресации (непосред­ственная, индексная и т.д.),что усложняет процесс программирования.Команды CISC процессоров неоднородны по своей структуре и длине,их сложно декодировать,что увеличивает расход аппаратных ресурсов.Регистры могут иметь разное функциональное назначение. В RISC-процессо­рах набор выполняемых команд(команды одной длины(регистры однородны по функциональному значению) и время фиксировано 1 цикл в cisc различной) сокращен до минимума(в основе универсальность).Простоту реализации блока дешифратора. При этом разработчик должен комбинировать команды, чтобы реализовать более сложные операции.RISC более быстродейственна ,чем CISC.

CISC архитектура,но ядро RISC подобная система команд(все современные CPU пень 4,Celeron,athlon,duron). ‘чистый CISC’—intel 80286 80386.’чистый RISC’—Intel семейства Itanium.

Укрупненная структурная схема элементарной микропроцессорной системы. Назначение основных функциональных узлов.

Для МП характерна 3-х шинная структура: ША, ШД, ШУ.

ПЗУ-память для чтения и хранения констант, программ. ОЗУ-память с произвольным доступом, позволяет оперативно изменять информацию во время работы. Периферийные устройства подсоединяются к шинам интерфейса (шинам МП) не непосредственно, а через программируемый периферийный адаптер (ППА) и программируемый связной адаптер (ПСА), обслуживающие периферийные устройства соответственно с передачей информации параллельным и последовательным кодом. Каждый регистр устройства ввода/вывода (УВВ), связывающий МП с одним внешним устройством называется портом. Взаимодействие элементов микропроцессорной системы между собой и с внешними устройствами осуществляется с помощью специальных аппаратных средств. Они являются программно-управляемыми и подчиняются командам центрального процессора. Совокупность этих аппаратных средств и управляющих программ называется интерфейсом.

МА-по которой передается информация о номере ячейки памяти, порта интерфейса или периферийного устройства, с которым МП обменивается данными.

МУ-по которой передается сигналы определяющие характер и последовательность действий различных узлов микропроцессорной системы, направление и вид информации.

МД-по которой осуществляется обмен информацией внутри микропроцессорной системы и вне ее, определяет формат данных.