Национальный минерально-сырьевой университет Горный Кафедра автоматизации технологических процессов

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» Кафедра автоматизации технологических процессов и производств Микропроцессорные системы энергетических объектов Булатов Виталий Владимирович, ст. преподаватель bulatov-vitaly@rambler. ru

Объем дисциплины и виды учебной нагрузки Лекции- 20 часов. Практические занятия -8 часов. Контрольная работа. Экзамен по тестам.

Литература 1. Бродин В. Б. , Шагурин М. И. Микроконтроллеры, архитектура, программирование, интерфейс: Справочник. М. : Изд-во ЭКОМ, 1999. 398 с. 2. Ремизевич Т. В. Микроконтроллеры для встраиваемых приложений: от общих подходов к семействам НС 05 и НС 08 фирмы Motorola. М. : Изд-во ДОДЭКА, 2000. 272 с. 3. О. А. Готшальк. Промышленные контроллеры. Микропроцессорные системы энергетических объектов. С-Пб. СЗТУ 2003 г.

Лекция № 1 Введение. Понятие МПК. Виды МПК.

Микропроцессор программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки цифровой информации и управление им, построенное на одной или нескольких БИС/СБИС.

1971 год- 4004 Первый процессор был представлен публике 15 ноября 1971 года. Его сконструировал Маршиан Эдвард Хофф в компании Intel. В то время реализация всех функций большой ЭВМ на одном маленьком чипе казалась просто чудом. Правда, его возможности были скромными даже для тех лет. Он мог обрабатывать данные порциями по 4 бита, длина машинной команды составляла 8 бит, что позволило иметь 46 инструкций. Память была раздельной для кодов и данных, менее 1 Кб для данных и 4 Кб для команд. Внутри у него было шестнадцать 4 -битных регистров и 4 -х уровневый стек.

Микропроцессорная система электронная система, главным вычислительно-управляющим узлом которой является микропроцессор

микропроцессорный комплект БИС/СБИС Набор микросхем, пригодных для совместного применения в составе микро. ЭВМ. Микросхемы, входящие в МПК, могут быть выполнены по различным технологиям, но они должны быть совместимы по архитектуре, электрическим параметрам, конструктивным признакам.

Микропроцессор • Микропроцессор характеризуется: 1) тактовой частотой, определяющей максимальное время выполнения переключения элементов в ЭВМ; 2) разрядностью, т. е. максимальным числом одновременно обрабатываемых двоичных разрядов.

Регистр процессора сверхбыстрая оперативная память внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления

Шина информационный канал, который объединяет все функциональные блоки МПС и обеспечивает обмен данными в виде двоичных чисел

Операнд объект в виде значения данных, содержимого регистров или содержимого ячейки памяти, с которым оперирует команда

Разрядность МП обозначается m/n/k/ и включает: m - разрядность внутренних регистров, определяет принадлежность к тому или иному классу процессоров; n - разрядность шины данных, определяет скорость передачи информации; k - разрядность шины адреса, определяет размер адресного пространства. Например, МП i 8088 характеризуется значениями m/n/k=16/8/20;

Архитектура микропроцессора Понятие архитектуры микропроцессора определяет его составные части, а также связи и взаимодействие между ними. Архитектура включает: • структурную схему МП; • программную модель МП (описание функций регистров); • информацию об организации памяти (емкость и способы адресации памяти); • описание организации процедур ввода/вывода.

Микропроцессоры типа CISC (Completed Instruction Set Computing) с полным набором системы команд; Микропроцессоры типа RISC (Reduced instruction set computing) с усеченным набором системы команд; Микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом; Микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием

Основные типы архитектуры шина адреса память шина данных и команд процессорный элемент регистры АЛУ устройство управления память команд шина команд память данных шина адреса процессорный элемент регистры АЛУ устройство управления ИВВ УВВ фоннеймановская гарвардская шина данных

Обобщенная структурная схема МПС РА. . . Микро. ЭВМ ША МП ВУ ПС ВУ УУШ РД. . . ПЗУ УУ АЛУ РФ ДШК РК ОЗУ Блок Интерфейса . . . ВУ ШД ВУ ШУ