0_МПиИСТС_Все главы. Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств
 Скачать 10.01 Mb.
|
3.6. Внешние ЗУВ качестве внешних ЗУ в микропроцессорных системах обычно используются накопители на жестких и гибких магнитных дисках, магнитных лентах и постоянная память на оптических компакт-дисках (CD-ROM). Эти устройства подключаются к системной шине микропроцессорной системы как внешние устройства, и сохраняют информацию при отключении питания. В последнее время все большее распространение получает постоянная память на оптических DVD – дисках. Организация хранения информации во внешних ЗУ существенно отличается от организации хранения в регистровых ЗУ и ОЗУ. Вследствие физических особенностей реализации магнитных и оптических ЗУ для них характерно использование последовательного доступа к хранящейся информации с помощью механического перемещения носителя - диска или ленты. Управление работой этих ЗУ осуществляется с помощью специализированных устройств - контроллеров, которые подключаются к системной шине и функционируют под управлением программного обеспечения процессора. Основным типом внешних ЗУ для современных микропроцессорных систем являются накопители на жестких магнитных дисках ("винчестер"), которые имеют емкость до нескольких сотен и тысяч Гбайт. Они служат для постоянного хранения используемой информации - операционной системы, пакетов прикладных программ, массивов данных, разнообразных служебных программ. Время обращения к другим ЗУ составляет несколько миллисекунд, скорость записи-чтения - десятки Мбайт/с. Контроллеры этих накопителей используют специальные протоколы обмена – IDE (применяется в большинстве персональных компьютеров) или SCSI (применяется в серверах, рабочих станциях и других высокопроизводительных системах). Для временного хранения и переноса информации с одной системы на другую служат дискеты емкостью 1,44 Мбайт (диаметр 3,5 дюйма), которые вставляются в дисковод, работающих под управлением контроллера. Накопители на магнитных лентах - стримеры производят запись информации на кассеты емкостью до нескольких десятков Гбайт и обычно служат для создания резервных копий. Для переноса и хранения больших объемов информации используются оптические компакт- и DVD - диски, емкость которых составляет сотни и тысячи Мбайт (емкость стандартного DVD – диска равна 4,7 Гбайт). При работе в системе производится не только считывание содержимого оптического диска, но и запись на него (однократная или многократная). В последнее время все большее распространение для тех же целей переноса и хранения больших объемов информации (до нескольких Гбайт) применяются флэш- карты памяти, которые подключаются к USB разъему компьютера с помощью карт – ридера или напрямую, а также переносные флэш – диски емкость в несколько сотен Гбайт. Обращение к внешним ЗУ требует значительных затрат времени. Обычно микропроцессорная система реализует обмен с ними в режиме прямого доступа, осуществляя загрузку в ОЗУ или пересылку из него значительных объемов информации - фрагментов программ или массивов данных. Основной процесс обработки информации выполняется с использованием ОЗУ, кэш-памяти и регистрового ЗУ, что позволяет обеспечить высокий уровень производительности систем. 3.7. Контрольные вопросы и задания1. Какие виды запоминающих устройств (ЗУ) используются в микропроцессорных системах? 2. Сколько времени занимает обращение к оперативному ЗУ? 3. Какие из запоминающих устройств являются самыми быстродействующими? 4. Назовите разновидности постоянных запоминающих устройств. 5. Как происходит обращение к кэш-памяти? 6. Что понимают под когерентностью в микропроцессорных системах? 7. Охарактеризуйте механизмы обеспечения когерентности. 8. Как происходит обновление содержимого строк кэш-памяти? 9. Что такое снуппинг? 10. Объясните назначение служебных битов кэш-памяти. 11. Охарактеризуйте различные способы организации памяти. 12. Как формируется физический адрес памяти при сегментной организции? 13. Как происходит выбор байта при страничной организации памяти? 14. Чему равен типичный размер страницы? 15. Для каких целей используются различные типы внешних запоминающих устройств? Глава 4. Микропроцессор КР580ВМ80А (Intel 8080)4.1 Структура МП К580ВМ80
Структурная схема МП К580ВМ80А приведена на рис. 4.1, где используются обозначения на русском языке. А – аккумулятор БД, БА – буфер шины данных, адреса БР1, БР2 – буферные регистры АЛУ – комбинационное арифметико-логическое устройство РП – регистр признаков СДК – схема десятичной коррекции результата РК – регистр команд ДШК – дешифратор команд УУ – устройство управления М – мультиплексор СВР – схема выборки регистров W, Z – программно недоступные регистры B, C, D, E, H, L – регистры общего назначения SP – указатель стека (Stack Pointer) PС – счётчик команд (Program Counter) ШД, ША, ШУ – шины данных, адреса и управления соответственно Рассмотрим входные и выходные сигналы в русской и английской версиях (в английской версии обозначения сигнала присутствуют только заглавные буквы). Входные сигналы:
Выходные сигналы:
|
П (WRite) – сигнал записи, его низкий (L) уровень означает, что двунаправленная шина данных находится в режиме выдачи информации;