Микропроцессор и микропроцессорные комплекты.
Микропроцессор это функционально и конструктивно завершенное устройство для обработки информации представленной в двоичном коде под управлением программы не зависимо от её сложности. Микропроцессор состоит из 4 основных узлов:
1)средство внутреннего и внешнего интерфейса, предназначенные для связи отдельных узлов МП между собой и с внешними устройствами.
2)внутренняя память МП для хранения команды(командного кода) и данных, обрабатываемых МП в данный момент времени, результатов операций
3)устройство управления
4)арифметико-логическое устройство.
Основные параметры МП
1)частота тактового генератора
2)разрядность МП - определяется АЛУ - количеством бит, обрабатываемых в цикле
3)разрядность шины данных
4)разрядность шины адреса - определяет максимальный объём ОЗУ, который можно использовать с данным процессом.
5)архитектура процессора.
МП выполняется в виде одной или нескольких бис (сбис). Главной особенность МП является то что он программно управляемый, т.е. его функции можно изменять изменяя программу не изменяя аппаратуру.
В микропроцессорной системе (МПС) организуется процесс выполнения заданной программы, и самые разные задачи решаются путем выполнении последовательности команд, свойственных данному МП (входящих ь сю систему команд). Вычислительные, контрольно-измерительные или управляющие системы, обрабатывают им элементом которых служит МП. относятся к числу МПС. Практически всегда структура МГ1С является лмгнсгпрсиьно-медульной, В in- Koli шруктуре имеется труп ну магистралей (шин), к которым подключают га различные модули [блоки), обменивающиеся между' собой информацией поочередно, в режиме разделения времени. Термин "шины" относится к совокупности цепей [линии), число которых определяет разрядность шины. Микроконтроллеры (МК) — разновидность микропроцессорных систем (микроЭПМ), ориентирован мая на реализацию алгоритмов управления техническими устройствами и технологическими процессами В сравнении суниверсальными микроЭВМ микроконтроллеры проще, и уже около 25 лет тому назад оказалось возможным разместить практически всю схемотехнику МК на одном кристалле, что и дало начало их развитию. Вюрым названием МК с [ало название "однокристальная микроЭВМ" Разработка МК означала появление БИС такой функциональной законченности, которая позволяет решать в полном объеме задачи определенного класса.
|
|
|
Что отличает МК от микроЭВМ универсального назначения? Прежде всего, это малый объем памяти и менее разнообразный состав внешних устройств В постав универсальной микроЭВМ входят модули памяти большого объема и высокого быстродействия, имеется сложная иерархия ЗУ, поскольку многие задачи (автоматизнрованное проектирование, компьютерная графика, мультимедийные приложения и др.) без этого решить невозможно. Для МК ситуация иная, они реализуют заранее известные несложные ал тори г мы. и для размещения программ им требуются емкости памяти, на несколь ко порядков меньшие, чем у микроЭВМ широкого назначения Набор внешних устройств также существенно сужается, а сами они зннчшелыш проще В результате модули микроЭВМ конструктивно самостоятельны, а МК выполняется на одном кристалле, хотя в его составе имеются модули того же функционального назначения.
|
|
|
Сопоставляя микропроцессор (т с. центральный процессорный алемет системы) и МК (т е микросхему простой системы в целом) с точки зрения коммерческих потребностей, можно четко видеть грсобладипме МК. Число пользователей МК в несколько раз превышает число пользователей отдельных микросхем МП. Применение МК поддерживается такими областями массового производства, как быт ran аппаратура, станкостроение, автомобильная промышленность и т. д.
Режимы адресации команд та особенности использования.
|
|
|
Способы адресации Адресный код - это информация об адресе операнда, содержащаяся в команде.
Исполнительный адрес - это номер ячейки памяти, к которой производится фактическое обращение.
В современных ЭВМ адресный код, как правило, не совпадает с исполнительным адресом.
Выбор способов адресации, формирования исполнительного адреса и преобразования адресов является одним из важнейших вопросов разработки ЭВМ. Рассмотрим способы адресации, используемые в современных ЭВМ :
1) Непосредственная адресация.
В команде содержится не адрес операнда, а непосредственно сам операнд. При непосредственной адресации не требуется обращения к памяти для выборки операнда и ячейки памяти для его хранения. Это способствует уменьшению времени выполнения программы и занимаемого ею объема памяти. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант.
2) Прямая адресация. В адресной части команды может быть непосредственно указан исполнительный адрес.
Регистровая адресация является частным случаем укороченной, когда в качестве фиксированных ячеек с короткими адресами используются регистры (ячейки сверхоперативной или местной памяти) процессора. Например, если таких регистров 16, то для адреса достаточно четырех двоичных разрядов. Регистровая адресация наряду с сокращением длины адресов операндов позволяет увеличить скорость выполнения операций, так как уменьшается число обрашений к оперативной памяти.
|
|
|
3) Косвенная адресация. Адресный код команды в этом случае указывает адрес ячейки памяти, в которой находится адрес операнда или команды. Косвенная адресация широко используется в малых и микроЭВМ, имеющих короткое машинное слово, для преодоления ограничений короткого формата команды (совместно используются регистровая и косвенная адресация).
4) Стековая адресация.
Стековая память, реализующая безадресное задание операндов, особенно широко используется в микропроцессорах и миниЭВМ.
Стек представляет собой группу последовательно пронумерованных регистров или ячеек памяти, снабженных указателем стека, в котором автоматически при записи и считывании устанавливается номер (адрес) последней занятой ячейки стека (вершины стека). При операции записи заносимое в стек слово помещается в следующую по порядку свободную ячейку стека, а при считывании из стека извлекается последнее поступившее в него слово.
5)неявная адресация во многих командах неявно адресует аккумулятор в котором по умолчанию предпологается нахождение первого операнда.
Команды передачи управления.
Обычно в программе есть точки, в которых нужно принять решение о том, какая команда будет выполняться следующей. Это решение может быть
безусловным — в данной точке необходимо передать управление не той команде, которая идет следующей, а другой, которая находится на некотором удалении от текущей команды;
условным — решение о том, какая команда будет выполняться следующей, принимается на основе анализа некоторых условий или данных.
Как вы помните, программа представляет собой последовательность команд и данных, занимающих определенное пространство оперативной памяти. Эта пространство памяти может быть либо непрерывным, либо состоять из нескольких фрагментов.
Команда безусловного перехода jmp
Синтаксис команды безусловного перехода
jmp [модификатор] адрес_перехода - безусловный переход без сохранения информации о точке возврата.
Адрес_перехода представляет собой адрес в виде метки либо адрес области памяти, в которой находится указатель перехода.
Всего в системе команд микропроцессора есть несколько кодов машинных команд безусловного перехода jmp.
Их различия определяются дальностью перехода и способом задания целевого адреса.
Дальность перехода определяется местоположением операнда адрес_перехода. Этот адрес может находиться в текущем сегменте кода или в некотором другом сегменте. В первом случае переход называется внутрисегментным, или близким, во втором — межсегментным, или дальним.
Внутрисегментный переход предполагает, что изменяется только содержимое регистра eip/ip.
Можно выделить три варианта внутрисегментного использования команды jmp:
прямой короткий;
прямой;
косвенный.
Процедура, часто называемая также подпрограммой, — это основная функциональная единица декомпозиции (разделения на несколько частей) некоторой задачи.
Процедура представляет собой группу команд для решения конкретной подзадачи и обладает средствами получения управления из точки вызова задачи более высокого уровня и возврата управления в эту точку.
В простейшем случае программа может состоять из одной процедуры. Другими словами, процедуру можно определить как правильным образом оформленную совокупность команд, которая, будучи однократно описана, при необходимости может быть вызвана в любом месте программы.
Условные переходы
Микропроцессор имеет 18 команд условного перехода (см. “Описание команд”). Эти команды позволяют проверить:
отношение между операндами со знаком (“больше — меньше”);
отношение между операндами без знака (“выше — ниже”)2;
состояния арифметических флагов zf, sf, cf, of, pf (но не af).
Команды условного перехода имеют одинаковый синтаксис:
jcc метка_перехода
Для того чтобы принять решение о том, куда будет передано управление командой условного перехода, предварительно должно быть сформировано условие, на основании которого и будет приниматься решение о передаче управления.
Источниками такого условия могут быть:
любая команда, изменяющая состояние арифметических флагов;
команда сравнения cmp, сравнивающая значения двух операндов;
состояние регистра ecx/cx.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 332; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!