Состав и назначение узлов микропроцессорной системы

На рисунке 1.10 приведена упрощённая структурная схема МП системы. МПС содер-жит: микропроцессор МП; генератор тактовых импульсов ГТИ; оперативное запомина-ющее устройство ОЗУ; постоянное запоминающее устройство ПЗУ; устройства ввода-вывода УВВ; буферные регистры (буферы, БР), формирователь сигналов состояния ФСС; счётчик команд РС.

Связь МП с ОЗУ, ПЗУ, УВВ осуществляется по шинам адреса ША и данных ШД. По шине управления ШУ приходят управляющие сигналы от внешних устройств ВУ. ФСС формирует сигналы о состоянии МП и выдаёт на ШУ синхросигнал и строб состояния.

ШД, ША, ШУ образуют системную магистраль (общую шину).

Системная магистраль – это среда передачи сигналов управления, адресов, данных, к которой параллельно могут подключаться компоненты вычислительной системы. Физически СМ не только параллельные проводники на материнской плате (линии), но и алгоритмы, по которым передаются сигналы, правила интерпретации сигналов и обслуживания запросов, специальные микросхемы, обеспечивающие эту работу. Весь этот комплекс образует интерфейс системной магистралиили стандарт обмена.

МПС может включать также внешние устройства ВУи внешнюю память ВП.

Рисунок 1.10 – Структурная схема МПС на основе МП КР580ВМ80

При обмене данными с низкоскоростными ВУ (мышь, клавиатура, принтер) необхо-димы контроллеры обмена (сопряжения) КО, исключающие ожидание микропроцессором 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.

Моменты обмена могут быть определены и самим ПУ. Тогда ПУ переводит МП в состояние прерывания.Прерыванием называется некоторое внешнее или внутреннее событие, например готовность выходного устройства к вводу/выводу, требующее немедленной реакции.МП прекращает выполнение основной программыи выполняет прерывающую программу. По её завершении возвращается в основную программу.

При обмене с высокоскоростными ПУ (запоминающими устройствами на дисках – внешней памятью) используется режим прямого доступа к памяти ПДП.В режиме ПДП контроллер ПДП формирует адреса памяти и сигналы записи/чтения, данные напрямую записываются в память или считываются из памяти, а МП отключается от шин адреса и данных, которые предоставляются в распоряжение ВУ (на рисунке контроллеры обмена и ПДП, ВУ и ВП не показаны).