Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 91
Текст из файла (страница 91)
При этом возможна передача данных с любого входа на любой выход, п« «словни использования между входами н выходами минимального числа линий связи. 10. Цифровые устройства на основе триггеров 435 Мультиплексоры используются в составе микроконтроллера для тестирования состояния сложного объекта, в качестве сдвигового регистра, в режиме кольцевого счетчика и т, д. Задачи и упражнения !'10.11 На рис. 10.9 приведена схема 4-разрядного сдвигающего регистра на О-триггерах К155ТМ2 и его условное обозначение: б? Рис. 10.9.
Четырехразрядный сдвигающий регистр !а1 и его условное обозначение [б1 !. Пояснить принцип работы регистра на примере продвижения олной единицы. 2. Построить временные диаграммы сигналов на выходах регистра О при подаче шести продвигающих импульсов С и Х= 1. Исходное состояние регистра О, = О, = Дз = = Д4=0. 3. Определить максимальную задержку выходных сигналов относительно продвигающего импульса О? 4. Можно ли осуществить запись новой информации при считывании старой в последовательном коде". 5. Можно ли в регистре заменить три~геры К155ТМ2 триггерами К155ТМ7 или К155ТМ5? б. Можно ли в регистре использовать 3К-триггеры? рещение !.
Временные диаграммы приведены на рис. 10.10. 2. Задержка выходных сигналов для всех выходов одинакова и равна задержке, создаваемой одним трнп ерем. З. Можно. 11овая информация записывается в освобождающиеся триггеры. 4 Нельзя. Триперы ТМ5 и ТМ7 — одноступенчатые со статическими входами О. При сигналах х = 1 и Π— 1 единица запишется во все триггеры. 5. Можно. Передача информации от триггера к триггеру должна осуществляться по двум проволам !с выходов О и О поступать на входы.l и А1. 43б Часть П. Мии!зоаггакгрзоиииа Рис.
10.10. Временные диаграммы на выходе ремстра Контрольные вопросы !. '1то такое сдаиговый регистр? 2. Что такосмультиплсксоро 3. Что такое деыифратор? Рекомендуемая литература !. ЛлсксенкоЛ.12 Основы микросхемотехники. --- Мк !О11ИМЕДИАСТАЙЛ. 2002. 2. ГояьдепбергЛ. М., Матса В.Л., Малько1. Б.
Цифровые устройства и микропроцессорные сис- земьь Задачи и упражнения: Учебное пособие для вузов. — Ма Радио и связь, 1991. 3. '!окхейм Р. Основы цифровой электроники. — Мх Мир.,19В8. 11. Микропроцессоры и компьютеры цифровой электронике принадлежит решающая роль в системах обработки информации различных уровней — от микроконтроллера до супер-ЭВМ. Г Г -1 Микроткрок(сссор является самостоятельной или составной частью вычислительного устройства, осуцтествляюшей обработку информации н управление этим процессом, которая выполнена в ниле интегральной схемы.
Микропроцессор наряду с запоминающими устройствами, интерфейсом является основой ряда вычислительных устройств, микро-ЭВМ, персональных компьютеров. Структурная схема микропроцессора включает в себя арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ), регистры (Р) и устройство ввода-вывода информации (УВВ) или интерфейс (рис, ! ) . ) ). Рис. 11.1. Обобщенная структура (архитектура) микропроцессора Микропроцессор управляется сигналами трех видов: адресными, передающимися по адресным шинам (АШ); информационными, передающимися по разрядным шинам (РШ); сигналами, управляющими микропроцессором соответственно через шины управления (ШУ) В(нны представляют собор группу линий связи, число которых опрелеляется, прежде ~сего, разрядностью обрабатываемого информационного сигнтща.
Шины — дв>направ- Часть I!. Микроэлектроника ~еннь>е, позволяющие передавать информацию в обоих направлениях. Иногда шины ооз, ,диняют в одну или две. )рн>(>агин>чегкос логнческос утнройстао (ЛЛУ) предназначено для выполнения всех операций вычислительного процесса. В АЛУ осуществляется обработка информации цо ;одам программы, совершаются арифметические и логические операции над числами и щресами, представленными в двоичном коде. В набор команд АЛУ входят арифметиче. ,кие и логические сложения и умножения, сдвиги уровней, сравнения и т. п, Арифмети. ~вские операции выполняются по правилам двоичной арифметики, логические — по пра. ,илам алгебры логики.
устройство унраалщтя (УУ) управляет работой АЛУ и всех других элементов микро >роцессора. )з программы, хранящейся в ПЗУ в УУ. поступают команды в виде двоичных сигналов, тимулируюшие выполнение команды. УУ распределяет также о <ередность выполнения ;оманд во времени. :аманда представляет собой двоичное слово из 8, (6, 24 или 64 разрядов. ".аманда состоит из кода операции и операндов, представляющих собой исходный зле>сит данных. над которыми выполняется операция.
'егнсн>ры (Р) микропроцессора представляют собой ячейки памяти, служащие для сверх~перативного хранения только текущей информации (СОЗУ). Набор регистров выцолнязт различные функции. Регистр — аккумулятор или регистр анероидов О в процессе ыполнения операции в АЛУ хранит два логических числа, Одно из чисел после заверше~ия пропесса в АЛУ заменяется результатом и накапливается в регистре или аккумулирутся. Отсюда и название — - аккумулятор или накопитель. Содержимое второ> о регистра перандов заменяется в процессе следующей операции другим операндом. 'егисн>р команд К предназначен для хранения нескольких разрядов командного слова. ьдресная часть командного слова содержится в регистре адреса А.
'егистр адреса А предназначен для хранения командных слов операций. 'егистр Ф или регисн>р флаэгков служит для регистрации ситуации, когда в процессе ыполнения операции разрядность результата оказывается больше разрядности кажлого ~з операндов. Ота ситуация разрешается программистом, который устраняет возник>лее ~ерегюлнение регистра. Регистр флажков представляет собой набор триггер-зашелок, остояния которых зависит от результата операции в ЛЛу. Выход каждого триггера дей твует, как флажок: флажок нуля ХР, переполнения ОР, флажок отрицательного результа а)4Р, флажок переноса СР.
'ггисл>р состоян>т С предназна >ен для фиксации состояния микропроцесса. дело в том* то в системе команд микропроцессора есть команды переходов к выполнению апреле енного участка программы по специальным признакам и условиям. Это так называемы~ оманды условных переходов. Роль регистра состояний С заключается в информировании стройства управления о переходе процесса вычисления к команде, адрес ко~арой созер >итси в регистре счета команд. ого егкстр-счетчик команд СК служит для формирования адреса следующего команлно' айта.
При выборе каждого командного байта производится автоматический инкремсн ,рограммного счетчика. 'егнстр обп)ега назначения предназначен для хранения промежуточных Результата~ в и омаид, которые могут возникать в процессе выполнения программы. Эти регистры ко ом>утируются как с другими регистрами, так и с устройствами ввода-вывода информации. 439 ! !. Микропроцессоры и компьютеры Указальвть с~неко предназначен для взаимодействия с внешним запоминающим устройством с произвольной выборкой, в котором хранятся промежуточные данные. Стек представляет собой динамическую структуру, размер которой меняется в процессе обработки информации. Стек работает по принципу "последний пришел — первый ушел".
Данные "проталкиваются" в стек, а затем "выталкиваются" из него. Стек позволяет получать правильную последовательность выполнения различных арифметических действий.!!оследовательность выполнения определяется старшинством операций: сложение старше умножения, умножение старше сложения и т. д. Если стек разместить не в микропроцессоре, а в памяти.
то увеличивается такой параметр, как глубина стека. "!см больше глубина стека, тем выше возможность микропроцессора. В состав микропроцессора в качестве вспомогательного устройства включается л~аимер Т. Его работа определяет во времени порядок работы всех разрядных, адресных н управляю!днх сигналов, а также синхронизирует работу устройства управления. Как вычислительное устройство, микропроцессор характеризуется производительностью, разрядностью массива обрабатываемых данных и выполняемых команд, числом команд, количеством внутренних регистров, возможностью обеспечения режима прерывания и числом уровней прерывания, объемом адресуемой памяти, наличием канала прямого доступа к памяти, способом управления и наличием и видом програмл1ного ооеспечения. Микропроцессоры классифицируются и по применимости.
Упиверсаяьнышп называются микропроцессоры, которые могут использоваться в системах обработки разнотипных информационных массивов. Следкаяьлые микропроцессоры используются для построения определенного типа вычислительного устройства, предназначенного для обработки специализированного информационного массива. По способу управления различают микропроцессоры со схсмным и микропрограммным управлением..'г!якропроуессоры со схехшым > прааеешьаж работают в резкиме постоянного набора команд и соответствующей электрической схемой Эти микропроцессоры отличаются высоким быстродействием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
