Команда должна содержать указания: о виде операции, об адресах источников и приёмнике операндов. Различают две группы способов адресации.
Первая группа способов адресации включает такие, в которых исполнительный
адрес определяется одним значением кода в команде. К ним относятся:
Прямая регистровая адресация – код адреса указывает на один из регистров общего назначения РОН, в которых содержится операнд (см. таблицу 7.3.1). Адреса регистров приведены в таблице. М – это ячейка, включающая пару регистров Н L.
Таблица 7.3.1 – Адреса регистров при прямой адресации
Регистр
В
С
D
Е
Н
L
М
А
Адрес регистра
Пример. В кодовой комбинации команды 01 001 010 два старших разряда (01) определяют вид операции (пересылка содержимого одного регистра в другой). В
разрядах 6, 5, 4 (001) и 3, 2, 1 (010) указаны адреса регистров С и D. По этой команде содержимое регистра D пересылается в регистр С.
Косвенная регистровая адресация – в коде команды содержится адрес пары регистров (обычно М = Н, но могут быть ВС и DЕ), в которых содержится адрес ячейки памяти, в которой содержатся данные.
Примеркоманды с косвенной регистровой адресацией.
LDAX B 00 001 010 A ← [(BC)]
По команде LDAX В в аккумулятор загружается содержимое ячейки ОП, адресом которой служит содержимое пары регистров ВС (эта пара указывается адресом регистра С (001), в разрядах 6, 5, 4).
STAX B 00 000 010 [(BC)] ← (A)
По команде STAX В содержимое аккумулятора запоминается в ячейке, адресом которой служит содержимое пары регистров ВС ((эта пара указывается адресом
регистра В (000), в разрядах 6, 5, 4).
45) Микропроцессорная система МПС – это взаимосвязанная совокупность программ-ных и аппаратных средств, а также средств взаимодействия с внешними устройства-ми, включающая в себя несколько микропроцессоров, различающихся по выполняе-мым функциям. Причём один из микропроцессоров – центральный. Он координиру-ет работу других микропроцессоров и частей системы, объединяя их в единое целое.
Например, в состав радиостанции РС-46М (см. рисунок 7.4.1) входят 4 микропро-цессора. Один из них – микропроцессор КМ1821ВМ85 – центральный. Он входит в состав микропроцессорного контроллера МПК. МПК осуществляет управление радиостанцией по программе и хранит параметры её конфигурирования, обеспечива-ет связь с внешней ЭВМ по стыку С2 и приём сигналов контроля.
Микроконтроллеры КР1830ВЕ31 управляют устройствами «адаптер телеуправле-ния» АТУ и «приёмник генератор сигналов» ПГС. Цифровой сигнальный процессор ЦСП КР1867ВМ1, входящий в состав ПГС, осуществляет приём и генерацию частот-ных сигналов избирательного подключения, контроля и взаимодействия.
Для построения микропроцессорной системы используются комплексы аппаратно и программно совместимых ИМС различной степени сложности. Например, в состав микропроцессорного контроллера МПК радиостанции РС-46М входят ИМС:
микропроцессора КМ1821ВМ85, ОЗУ КР537РУ10, ПЗУ КМ573РФ8А, РПЗУ ЭКР1586РР1, таймера КР580ВИ53, интерфейса для связи с ЭВМ КР580ВВ51, регистров КР1533ИР37 и КР1533ИР33, дешифраторов К1533ИД7 и ряд других ИМС.
В состав микропроцессорной системы могут также входить:
математические сопроцессоры;
контроллеры обмена, ввода-вывода, прерываний, прямого доступа к памяти;
секции АЛУ, ускоренных переносов, схемы синхронизации, генераторы и др.
Взаимодействие частей МПС осуществляется по системной шине, в которую вхо-дят (см. рисунок 7.4.1) шины данных, управления, адреса и аналоговая. Системная шина соединяется через выводы микросхем с внутренними шинами ИМС.
46)Назначение и классификация интерфейсов, сигналы взаимодействия
Интерфейс – Совокупность технических и програм-мных средств, обеспечивающих взаимодействие функциональных элементов в автоматизированных системах сбора, обработки и передачи информации.
Иногда вместо термина «интерфейс» используется термин «стык» - место соедине-ния устройств передачи сигналов данных, входящих в системы передачи данных.
Простейший интерфейс – кабель с разъёмами. Но обычно это сложные устройства, например интерфейс RS-232, включающий универсальный синхронно-асинхронный приёмо-передатчик УСАПП и формирователи уровней стыка ФУС2. В интерфейсе RS-232 при передаче осуществляется преобразование данных из параллельного кода сначала в последовательный цифровой, а затем последовательный код преобразуется в двухполярные старт-стопные символы, передаваемые по линии связи. При приёме осуществляются обратные преобразования.
Интерфейсы обеспечивают информационную и электрическую совместимость между функциональными частями системы, унифицируютвнутри- и межсистемные связи и обеспечивают тем самым функционирование системы как единого целого.
Основные элементы интерфейсов – это протоколы обмена (совокупность правил выполнения функций), аппаратная часть и программное обеспечение.
Функциональная совместимость обеспечивается применением управляющих сиг-налов, имеющих одинаковые смысл и временное положение. В МПС применяются сигналы: МW – запись в память, МR – чтение из памяти, IOR – чтение из внешних устройств IOW – запись во внешние устройства, INT – запрос прерывания, INTA – разрешение прерывания, HOLD – запрос прямого доступа к памяти ПДП, HLDA – подтверждение ПДП, GLK – синхронизация, RESET – сброс, WAIT – ожидание.
Электрическая совместимость обеспечивается определёнными уровнями сигналов, их мощностями, длительностями и др.
Механическая совместимость предполагает применение определённого вида печатных плат, каркасов, блоков, разъёмов, соединителей и т.д.
Классифицируются интерфейсы по ряду признаков:
- по конфигурации цепей связи (магистральные, радиальные, кольцевые, каскадные);
- способу передачи информации (параллельные, последовательные, параллельно-последовательные);
- режиму передачи данных (симплексному, полудуплексному и дуплексному);
Внешними по отношению к МПК являются: пульт управления радиостанцией ПУР и пульт управления технологический ПУТ, двух- и четырёхпроводные линии, линия телеуправления, , телефонная линия, , периферийные устройства, приёмник-генератор сигналов, приёмопередатчик радиостанции ППП.
Для обеспечения взаимодействия с ними в состав радиостанции введены адаптеры (интерфейсы) двух- и четырёхпроводных каналов АПК-2 и АПК-4, адаптеры теле-управления АТУ, приёмопередатчика АПП, телефонной линии АТЛ, периферийных устройств АПУ, асинхронный последовательный интерфейс RS-232.
Взаимодействие и обмен данными, осуществляется по системной магистрали (шине) и локальным шинам при помощи интерфейсных БИС.
Контроллер (англ. сontrol – управлять) – устройство, которое связывает периферий-ное оборудование или каналы связи с центральным процессором ЦП, освобождая его от непосредственного управления функционированием данного оборудования.
Контроллер прерываний решает задачи маскирования и приоритета. Он при-меняется, если источников запросов на прерывание больше, чем входов у МП.
На рисунке 7.4.2, а приведена структурная схема приоритетного контроллера пре-рываний. Запрос на прерывание может поступить от трёх устройств ввода-вывода
УВВ 1, 2, 3. Причём высший приоритет имеет УВВ1, а низший – УВВ3.
При поступлении запросов одновременно от трёх УВВ триггер Т1 переходит в состояние «1», чем обеспечивается обслуживание запроса на прерывание от УВВ1. Одновременно сигнал «0» с его инверсного выхода препятствует переходу в состо-яния «1» триггеров Т2 и Т3. Аналогично, поступление запроса от УВВ2 препятствует обслуживанию запроса от УВВ3.
Рисунок 7.4.2 – Принципы функционирования контроллеров: а) приоритетного контроллера прерываний; б) контроллера прямого доступа к памяти
Контроллер прямого доступа к памяти КПДП применяется при обмене с внеш-ними ЗУ на дисках или другими высокоскоростными внешними устройствами (см. рисунок 7.4.2, б). КПДПформирует адреса памяти и сигналы записи/чтения. По этим сигналам данные напрямую поступают в память. При этом МП отключается от шин адреса и данных, которые предоставляются в распоряжение ВУ.
Контроллеры обмена КОнеобходимыприобмене данными с низкоскоростными внешними устройствами (мышь, клавиатура, принтер) для исключения ожидания мик-ропроцессором окончания работы ВУ. В запрограммированный момент МП выдаёт на КО управляющие сигналы. По этим сигналам данные из ВУ принимаются в регистр контроллера, а затем по ШД принимаются в МП, обрабатываются и передаются в ОП.
50)Общие сведения о программируемых логических матрицах
Основные составные части процессора – это арифметико-логическое (операцион-ное) устройство и устройство управления АЛУ и УУ. При построении процессора по принципу схемной логики АЛУ – устройство универсальное, которое за счёт массо-вого выпуска в виде БИС и СБИС– недорогие. УУ – создаётся для решения конкрет-ной задачи и изменение решаемой задачи становится возможным только при измене-нии схемы УУ, поэтому БИС и СБИС УУ выпускать малыми сериями экономически нецелесообразно.
В то же время принцип схемной логики обеспечивает высокое быстродействие, поэтому надо разрешить противоречие между требованиями массовости и узкой спе-циализации. Противоречие разрешается применением программируемых логических матриц ПЛМ и программируемых логических интегральных схем ПЛИС. Первые ПЛМ появились в середине 1970-х годов.
В ПЛМ входят программируемые матрицы элементов И и ИЛИ МИ и МИЛИ, а также входные и выходные буферы БВх и БВых (см. рисунок 5.4.1), которые форми-руют сигналы необходимой мощности. Входные буферы формируют из однофазных входных сигналов парафазные, то есть прямые и инверсные. Выходные буферы разрешают или запрещают выход ПЛМ на внешние шины по сигналу ОЕ.
Рисунок 5.4.1 - Базовая структура программируемой логической матрицы ПЛМ
ПЛМ характеризуются размерностью m, l, n,
где m - число входов, на которые подаются входные сигналы Х1, Х2,…;
l - число схем И (конъюнкторов, минтермов);
n - число выходов, с которых на внешние цепи подаются выходные сигналы;
F1, F2… Fn. – выходные сигналы.
Например, размерностью микросхемы К556РТ1 являются числа 16, 48, 8.
Минтермы подаются на входы матрицы ИЛИ МИЛИ (дизъюнкторов, макстермов), формирующих выходные функции. Их число равно числу вырабатываемых выходных функций. Т.о. ПЛМ реализует дизъюнктивную нормальную форму ДНФ воспроизводимых функций. Реализуемая в ПЛМ логическая функция определя-ется при её программировании.
