0_МПиИСТС_Все главы. Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств
 Скачать 10.01 Mb.
|
1.2 Микропроцессорный комплект (МПК)Микропроцессорный комплект (МПК) – это набор интегральных схем, изготовленных на одном технологическом уровне, совместимых по электрическим, информационным и конструктивным параметрам, входящих в состав одной серии и предназначенных для создания микропроцессорных систем. В типичный состав МПК входят: - БИС микропроцессора (один или несколько корпусов интегральных схем); - БИС сопроцессоров; - БИС оперативных запоминающих устройств (ОЗУ); - БИС интерфейсов или контроллеров внешних устройств; - служебные БИС (тактовый генератор, регистры, шинные формирователи, контроллеры шин, арбитры шин). БИС постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) в состав микропроцессорного комплекта могут входить не всегда. Разные БИС микропроцессорного комплекта могут выполняться по разным технологиям, например, если последние разработки микропроцессоров реализуются на основе КМОП (CMOS) технологии, то шинные формирователи, которые работают на линии системной магистрали и должны обеспечивать крутые фронты, могут иметь технологию ТТЛШ. 1.3 Микропроцессорная системаМикропроцессорная система может быть описана на различных уровнях абстрактного представления. Существующую микропроцессорную систему можно описать на любом известном уровне представления, но в начальной стадии проектирования ее можно описать только на концептуальном уровне. В процессе разработки системы происходит переход от одного уровня ее представления к другому, более детальному. Каждая абстракция несет в себе только информацию, которая соответствует данному уровню, и не содержит каких-либо сведений относительно более низких уровней. Микропроцессорная система может быть описана, например, на одном из следующих уровней абстрактного представления: 1) «черный ящик»; 2) структурный; 3) программный; 4) логический; 5) схемный. На уровне «черного ящика» микропроцессорная система описывается внешними спецификациями; перечисляются внешние характеристики. Структурный уровень создается компонентами микропроцессорной системы: микропроцессорами, запоминающими устройствами, устройствами ввода/вывода, внешними запоминающими устройствами, каналами связи. Микропроцессорная система описывается функциями отдельных устройств и их взаимосвязью, информационными потоками. Программный уровень разделяется на два подуровня: команд процессора и языковой. Микропроцессорная система интерпретируется как последовательность операторов или команд, вызывающих то или иное действие над некоторой структурой данных. Логический уровень присущ исключительно дискретным системам. На этом уровне выделяются два подуровня: переключательных схем и регистровых пересылок. Подуровень переключательных схем образуется вентилями и построенными на их основе операторами обработки данных. Переключательные схемы подразделяются на комбинационные и последовательностные; первые, в отличие от последних, не содержат запоминающих элементов. Поведение системы на этом уровне описывается алгеброй логики, моделью конечного автомата, входными/выходными последовательностями «1» и «0». Комбинационные схемы представляются таблицей истинности, в которой каждому входному набору значений сигналов ставится в соответствие набор значений сигналов на выходах. Последовательностные схемы могут описываться диаграммами или таблицами входов/выходов, в которых определены взаимно однозначные соответствия между входами схемы, внутренними состояниями (комбинациями значений элементов памяти) и выходами. Подуровень регистровых пересылок характеризуется более высокой степенью абстрагирования и представляет собой описание регистров и передачу данных между ними. Он включает в себя две части: информационную и управляющую. Информационная часть образуется регистрами, операторами и путями передачи данных. Управляющая часть определяет зависящие от времени сигналы, инициирующие пересылку данных между регистрами. Сxемный уровень образуется резисторами и конденсаторами. Показателями поведения системы на этом уровне служат напряжение и ток, представляемые в функции времени или частоты. Этот уровень описания дискретной системы широко используется в описаниях аналоговых систем и не является ни самым низшим из возможных, ни достаточным для полной характеристики системы.  Рис. 1.2 Типовая структура микропроцессорной системы В состав МП системы входят: 1) АЛУ (арифметически-логическое устройство) 2) УУ (устройство управления) 3) РЗУ (регистровое запоминающее устройство) 4) ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 5) Интерфейсные устройства (устройства сопряжения), предназначенные для подключения внешних устройств. 6) Контроллеры прямого доступа и прерывания |