Часть I.
для студентов
направления 550200 “Автоматизация и управление”
специальности 210500 “Системы автоматического управления летательными аппаратами”
очной формы обучения
Тула.
Оглавление.
ЛЕКЦИЯ №1 6
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИКРОПРОЦЕССОРАХ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ. 6
Предисловие 6
1.1 . Основные определения и классификация микропроцессорных систем. 9
1.2. Однокристальные МП. 10
1.2.1 Краткий исторический обзор развития. 10
ЛЕКЦИЯ №2 15
ОБЗОР МИКРОПРОЦЕССОРОВ ФИРМ КЛОНМЕЙКЕРОВ. СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ОДНОКРИСТАЛЬНЫХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ. 15
2.1. Микропроцессоры-клоны. 15
2.2. Современные универсальные однокристальные микропроцессоры. 16
2.2.1. Процессоры фирмы AMD 21
2.2.2. Процессоры фирмы Cyrix. 22
2.2.3. Сравнительный анализ МП различных семейств. 22
2.2.4. Перспективы развития. 22
2.3. Программируемые микроконтроллеры. 23
ЛЕКЦИЯ №3 25
ОБЗОР МИКРОПРОЦЕССОРОВ С МИКРОПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И МИКРОПРОЦЕССОРОВ С СОКРАЩЕННЫМ НАБОРОМ КОМАНД. 25
3.1. МП с микропрограммным управлением. 25
3.2. МП с сокращенным набором команд. 26
3.2.1. RISC-процессоры: предпосылки создания. 26
3.2.2. Принципы RISC 27
3.2.3. Особенности RISC-процессоров. 28
3.2.4. Представители группы RISC-процессоров. 29
3.2.5. Цифровые процессоры обработки сигналов. 31
ЛЕКЦИЯ №4 34
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В МПС. 34
4.1. Способы кодирования информации в МПС. 34
4.2 Двоичный формат. 34
4.3. Двоично-десятичная система кодирования. 38
4.4. Шестнадцатиричная система счисления. 38
4.4. Формат с плавающей точкой. 39
4.5. Кодирование команд. 39
ЛЕКЦИЯ №5 41
АРХИТЕКТУРА МП И МПС. 41
5.1. Понятие организации и архитектуры МП и МПС. 41
5.2 Обобщенная функциональная схема МП. 42
5.2.1 Устройство управления на основе аппаратной реализации. 43
5.2.2. Программируемая логическая матрица. 44
ЛЕКЦИЯ №6 48
АРХИТЕКТУРА МП И МПС. (ПРОДОЛЖЕНИЕ) 48
6.1. Функциональная схема однокристального МП. 48
6.2 Структура адресного пространства МПС. 51
6.3 Взгляд программиста на адресное пространство. 52
6.4 Понятие стека. 53
ЛЕКЦИЯ №7 56
СПОСОБЫ АДРЕСАЦИИ 56
7.1 Основные определения. 56
7.2 Однокомпонентные способы адресации. 57
7.2.1 Прямой способ адресации. 57
7.2.3 Способы адресации с автомодификацией. 59
7.3 Многокомпонентные способы адресации. 60
ЛЕКЦИЯ №8 63
ОСНОВЫ ПРООГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА ДЛЯ МП i8086. 63
8.1. Формат команд на языке встроенного ассемблера. 63
8.2. Архитектура МП i8086. 64
8.2.1 Сегментация памяти МП I8086. 64
8.2.2 Структура МП i8086. 66
8.2.3 Устройство шинного интерфейса. 67
8.2.4 Операционное устройство(ОУ). 67
8.3 Основные команды языка Ассемблер для МП i8086. 67
8.3.1 Команды пересылки данных. 68
ЛЕКЦИЯ №9 70
ОСНОВЫ ПРООГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА ДЛЯ МП i8086. (продолжение). 70
9.1. Арифметические команды. 70
9.2. Логические команды. 71
9.3. Команды передачи управления. 72
9.4. Команды управления МП. 77
ЛЕКЦИЯ №10 78
ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. 78
10.1 Основные характеристики полупроводниковых запоминающих устройств. 78
10.2 Способы организации БИС ЗУ. 79
10.3 Классификация полупроводниковых ЗУ. 80
10.3.1. Статические ОЗУ (Static Random Access Memory). 82
10.3.2. ОЗУ динамического типа (Dynamic Random Access Memory DRAM). 82
10.3.3. КЭШ - память. 82
10.3.4. КМОП - ОЗУ. 83
ЛЕКЦИЯ №11 84
ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. (продолжение) 84
11.1. Постоянные ЗУ. (Read Only Memory - ROM). 84
11.2. FLASH-память. 85
11.3. Корпуса модулей ЗУ. 87
11.4. Наращивание объема и разрядности памяти, построенной на полупроводниковых ЗУ. 87
ЛЕКЦИЯ № 12 89
ОРГАНИЗАЦИЯ МАГИСТРАЛЕЙ МПС. 89
12.1 Типы магистралей МПС. 89
12.2 Циклы обращения к магистрали. 90
12.3 Примеры архитектур системных магистралей современных МПС. 92
ЛЕКЦИЯ №13 96
МЕТОДЫ РАСШИРЕНИЯ АДРЕСНОГО ПРОСТРАНСТВА МПС. 96
13.1 Предварительные замечания. 96
13.2 Метод окна. 97
13.3 Метод базовых регистров. 99
13.4 Метод банков. 100
13.5 Метод виртуальной памяти. 101
ЛЕКЦИЯ №14 102
СИСТЕМА ПРЕРЫВАНИЙ. 102
14.1 Понятие системы прерываний, классификация систем прерываний. 102
14.2. Организация радиальной системы прерываний. 104
14.3. Расширение радиальной системы прерываний методом поллинга. 105
14.4. Организация векторной системы прерываний. 105
ЛЕКЦИЯ №15 108
ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ МПС С ПЕРЕФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ. 108
15.1. Классификация способов обмена информацией в МПС. 108
Прямой ввод/ вывод 109
15.3 Условный ввод-вывод. 110
15.4. Режим прямого доступа к памяти. 111
ЛЕКЦИЯ №16 113
ИНТЕРФЕЙСЫ МПС. 113
16.1. Принципы организации и классификация интерфейсов. 113
16.2. Элементная база интерфейсов. 116
16.3. Средства параллельного ввода/вывода. 117
ЛЕКЦИЯ №17 120
РАСШИРИТЕЛЬ ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ IBM-СОВМЕСТИМЫХ ПК. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР. 120
17.1. Расширитель интерфейса РС на основе ППА КР580ВВ55. 120
17.2 Программируемый интервальный таймер. 122
17.3. Модуль преобразования цифрового кода в ШИМ-сигнал на базе ПИТ. 125
ЛЕКЦИЯ №18 126
ИНТЕРФЕЙСЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ СВЯЗИ. 126
18.1. Общая характеристика последовательной связи. 126
18.2. Асинхронные последовательные интерфейсы. 127
18.3. БИС для организации последовательного интерфейса. 128
18.4. Модем. 130
18.5. Стандарты физической связи. Стандарт RS -232- C. 131
- Эвм и вычислительные системы».
- Часть I.
- Лекция №1 общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах.
- Предисловие
- 1.1 . Основные определения и классификация микропроцессорных систем.
- 1.2. Однокристальные мп.
- 1.2.1 Краткий исторический обзор развития.
- Лекция №2 обзор микропроцессоров фирм клонмейкеров. Современный уровень развития однокристальных микропроцессоров.
- 2.1. Микропроцессоры-клоны.
- 2.2. Современные универсальные однокристальные микропроцессоры.
- Процессоры Pentium II.
- 2.2.1. Процессоры фирмы amd
- 2.2.2.ПроцессорыфирмыCyrix.
- 2.2.3. Сравнительный анализ мп различных семейств.
- 2.2.4. Перспективы развития.
- 2.3. Программируемые микроконтроллеры.
- Лекция №3 обзор микропроцессоров с микропрограммным управлением и микропроцессоров с сокращенным набором команд.
- 3.1. Мп с микропрограммным управлением.
- 3.2. Мп с сокращенным набором команд.
- 3.2.1. Risc-процессоры: предпосылки создания.
- 3.2.2. Принципы risc
- 3.2.3. Особенности risc-процессоров.
- 3.2.4. Представители группы risc-процессоров.
- 3.2.5. Цифровые процессоры обработки сигналов.
- Лекция №4 представление информации в мпс.
- 4.1. Способы кодирования информации в мпс.
- 4.2 Двоичный формат.
- 4.3. Двоично-десятичная система кодирования.
- 4.4. Шестнадцатиричная система счисления.
- 4.4. Формат с плавающей точкой.
- 4.5. Кодирование команд.
- Лекция №5 архитектура мп и мпс.
- 5.1. Понятие организации и архитектуры мп и мпс.
- 5.2 Обобщенная функциональная схема мп.
- 5.2.1 Устройство управления на основе аппаратной реализации.
- 5.2.2. Программируемая логическая матрица.
- Лекция №6 архитектура мп и мпс.(продолжение)
- 6.1. Функциональная схема однокристального мп.
- 6.2 Структура адресного пространства мпс.
- 6.3 Взгляд программиста на адресное пространство.
- 6.4 Понятие стека.
- Лекция №7 способы адресации
- 7.1 Основные определения.
- 7.2 Однокомпонентные способы адресации.
- 7.2.1 Прямой способ адресации.
- 7.2.3 Способы адресации с автомодификацией.
- 7.3 Многокомпонентные способы адресации.
- Лекция №8 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086.
- 8.1. Формат команд на языке встроенного ассемблера.
- 8.2. Архитектура мп i8086.
- 8.2.1 Сегментация памяти мп i8086.
- 8.2.2 Структура мп i8086.
- 8.2.3 Устройство шинного интерфейса.
- 8.2.4 Операционное устройство(оу).
- 8.3 Основные команды языка Ассемблер для мп i8086.
- 8.3.1 Команды пересылки данных.
- Лекция №9 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086. (продолжение).
- 9.1. Арифметические команды.
- 9.2. Логические команды.
- 9.3. Команды передачи управления.
- 9.4. Команды управления мп.
- Лекция №10 запоминающие устройства.
- 10.1 Основные характеристики полупроводниковых запоминающих устройств.
- 10.2 Способы организации бис зу.
- 10.3 Классификация полупроводниковых зу.
- 10.3.1. Статические озу (Static Random Access Memory).
- 10.3.2. Озу динамического типа (Dynamic Random Access Memory dram).
- 10.3.4. Кмоп - озу.
- Лекция №11 запоминающие устройства. (продолжение)
- 11.1. Постоянные зу. (Read Only Memory - rom).
- 11.2. Flash-память.
- 11.3. Корпуса модулей зу.
- 11.4. Наращивание объема и разрядности памяти, построенной на полупроводниковых зу.
- Лекция № 12 организация магистралей мпс.
- 12.1 Типы магистралей мпс.
- 12.2 Циклы обращения к магистрали.
- 12.3 Примеры архитектур системных магистралей современных мпс.
- Лекция №13 методы расширения адресного пространства мпс.
- 13.1 Предварительные замечания.
- 13.2 Метод окна.
- 13.3 Метод базовых регистров.
- 13.4 Метод банков.
- 13.5 Метод виртуальной памяти.
- Лекция №14 система прерываний.
- 14.1 Понятие системы прерываний, классификация систем прерываний.
- 14.2. Организация радиальной системы прерываний.
- 14.3. Расширение радиальной системы прерываний методом поллинга.
- 14.4. Организация векторной системы прерываний.
- Лекция №15 организация связи мпс с переферийными устройствами.
- 15.1. Классификация способов обмена информацией в мпс.
- Прямой ввод/ вывод
- 15.3 Условный ввод-вывод.
- 15.4. Режим прямого доступа к памяти.
- Лекция №16 интерфейсы мпс.
- 16.1. Принципы организации и классификация интерфейсов.
- 16.2. Элементная база интерфейсов.
- 16.3. Средства параллельного ввода/вывода.
- Лекция №17 расширитель интерфейса для ibm-совместимых пк. Программируемый интервальный таймер.
- 17.1. Расширитель интерфейса рс на основе ппа кр580вв55.
- 17.2 Программируемый интервальный таймер.
- 17.3. Модуль преобразования цифрового кода в шим-сигнал на базе пит.
- Лекция №18 интерфейсы последовательной связи.
- 18.1. Общая характеристика последовательной связи.
- 18.2. Асинхронные последовательные интерфейсы.
- 18.3. Бис для организации последовательного интерфейса.
- 18.4. Модем.
- 18.5. Стандарты физической связи. Стандарт rs -232- c.