Комп’ютерні науки

2.Принцип мікропрограмування – кожна операція управляється відповідною мікрокомандою. Це найважливіший принцип, що забезпечує універсальність процесора.

3.Наявність системи внутрішньої та зовнішньої синхронізації.

4.Принцип магістральної організації.

Загальна структура мікропроцесорної системи.

Інтерфейс. Виконання того чи іншого алгоритма можливо при наявності мікропроцесора та пристроїв, в яких зберігається програма. Відомо, що програма – це сукупність команд (правил), що виконуються в послідовності, заданій алгоритмом. Команди вибираються з пам’яті в послідовності, що задається процесором. Процесор визначає адреси елементів пам’яті, в яких зберігаються необхідні данні. Данні передаються в процесор, де перетворюються у відповідності з командами, і результати операції передаються знову в пам’ять.

Вказана взаємодія процесора з зовнішньою пам’яттю відображається мал.7.

Мал. 7.

Будь-яка мікропроцесорна система працює разом з рядом зовнішних пристроїв, одержуючи від них необхідну інформацію та передаючи іншу. Для зв’язку з зовнішними пристроями існує інтерфейс (interface). Цим терміном позначається весь комплекс пристроїв, правил та технічних засобів, що регламентують та забезпечують обмін інформацією між мікропроцесором (включаючи пам’ять) та зовнішними пристроями. Головними в інтерфейсі є шини, або, як їх часто називають, магістралі. Магістраль – це сукупність провідників, для яких строго нормовані рівні “0” та “1”. Потужність сигналів на шинах повинна бути достатньою для живлення необхідної кількості приєднуємих до них пристроїв. Для забезпечення цієї потужності використовуються спеціальні мікросхеми - шинні підсилювачі (ШП). Реальні мікросхеми ШП забезпечують рівні сигналів ТТЛ, мають вихідну потужність 500 мВт, та струм навантаження до 100 мА. Коефіцієнт підсилення їх – 105.

ШП ПОВИННІ ПІДСИЛЮВАТИ СИГНАЛ, ЩО ПЕРЕДАЄТЬСЯ В ДВОХ НАПРЯМКАХ.

Варіант ШП наводиться на мал. 8.

ВхВих ВхВих уVT5 у

Мал. 8. а)б)

Підсилювач ключового типу виготовлений з двох каскадів на VT1, VT2 та VT3,VT4 відповідно, та однонаправленого ключа на VT5. Двохкаскадний підсилювач підсилює вхідні сигнали без інверсії, а передача сигнала на вихід забезпечується при наявності нульового керуючого сигналу у. При у=1 транзистор VT5 закривається і канал “Вх”, “Вих” обривається.

В ШП використовується два типи підсюлювачів. Другий тип передає сигнал при у=1, а при у=0 закривається. Реальна схема ШП містить в собі ряд ШП (на 4, 8 інформаційних каналів) (мал. 9).

Схема допоміжно забезпечується спеціальною логікою, яка вирішує проблеми однонаправленої передачі інформації, відповідно до табл.1. Допоміжна логіка обумовлена необхідністю гарантії тільки однонаправленої передачі інформації. При проектуванні складних цифрових схем виходять з того, що розроблена схема повинна бути такою, щоб була виключена будь-яка комбінація сигналів, при якій можлива поява аварійної ситуації.

Одною з можливих аварійних ситуацій в даному випадку є можливість одночасного включення двох підсилювачів, що призведе до збудження неконтрольованих автоколивань в них.

За призначенням, шини поділяються на три типи: