Комплексне завдання з «Схемотехніка та конструювання пристроїв зв’язку та мікропроцесори»

Одеська національна академія зв’язку ім. О.С.Попова

Львівський навчально-науковий центр

Комплексне завдання

з дисципліни «Схемотехніка та конструювання пристроїв зв’язку та мікропроцесори»

Виконав:

студент групи
Гринда О.М.

Викладач:

Львів-Одеса

2018

ЗМІСТ

1. Типова структура мікропроцесорного пристрою …………………….   3
2. Схемна реалізація логічних елементів………………………………….  9
3. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ……………………………………………….16

1. Типова структура мікропроцесорного пристрою

         Мікропроцесор (МП) –це пристрій, який функціонально закінчений в обробці інформації,він керується командами програми.Ці програми належать до МП-системи,звідки  безпосередньо находять мікропроцесори .
       Система МП, не аби як  являється однокристальною системою МП,або ж при потребах,мікропроцесори використовують як багато кристальний мікропроцесор,безпосередньо у гігантських або величезних схемах інтервалів. Коли розпочалася епоха актуального використаня інтегральної електроніки ,людство придумало для полегшення та для покращення самої електроніки ,винайшли мікропроцесори.Почали виходити у світ так звані гігантські та надзвичайно великі інтегральні схеми ,які перевищлих та середніх.        
        Ознайомимся коротко,що таке блоки та для чого вони призначеня у мікропроцесорах.
        Властива структура МП ми можемо побачити  на рисинку 1.На ньому  ми бачимо найважливіші у мікропроцесорі три блоки,які ми називаємо АЛП ,регістр внутрішнього блоку  і пристрій керунку. Так звана внутрішня шина даних ,яка використовується для передачі даними між блоками у мікропроцесорах.Мікропроцесорана система об’єднає ці шини даних які приєднані до іншої шини даник в МП- системі.        
        Арифметико логічний пристрій ,який має скорочення АЛП,має свій перелік функцій ,а вони залежать від типу мікропроцесорів. Головної арифметично логічного пристрою важається що у АЛП складається двійковий суматор, регістри для нетривалого оберігання операнду - буферний регістр, та логічну схему для здійснення послідовних процедур.Лише за керуючим сигналом в майже більш ніж десятків мікропроцесорів ці пристрої виконують важливу функцію і найважливіші функції,та водночас найпростіших  ,такі як:  додавання, віднімання, збільшення на одиницю (доповнене піднесення - інкрементувальне і мінусоване - декрементувальне), оповзань відомостей  ліворуч та  праворуч, фінансування, розмне  доповнення (АБО), розумне примножування (І), доповнення  за модульною двійкою.
        Так звані Регістри, які є одні з найважливіших компонентів мікропроцесора.Залежно від призначення ,деякі регістри своє альтернативне призначення, а деякі свою основну ціль. Остані названі регістри,їх ще називають не інакше як регістри загального призначення (Ргзп) ,також на  щастя ці регістри ,при своїй назві загального призначення ще використовуються програмістами у програмувальній сфері.Арифметично логічні пристрої можуть виконувати функції разом із  Ргзп  без проходження  до зовнішних шин адреси і даних. І фактично ці функції виконуються дуже швидко, в порівняні виконання функції над даними,які є збережені у памяті мікропроцесора. І зважаючи на їхню характеристику і типи роботи регістри  тотальної настанови носять імя надоперативною пам'яттю.Відмінним мікропроцесором  є те, що кількість Ргзп а те,що їх можна використовувати у різних програмних доступах.
        Арифметичний логічний пристрій, в техноголігії зв’язку приєднаний з  регістром ознак,  у добровільних розрядних пристроях які мають здатність характеризуватися між ознаками результатів викананих робіт в операції технологій: Z – функція 0-их результатів , S –функція знаків  результатів, С – функція повних та ін. Прогами перехдів які здійснюються за ознаками  при реалізації алгоритмів з розгалуженнях.
         Надзвичайне становище між регістрів посідає акумуляторний регіст (РгА). Більшість АЛО відбуваються з огляну  використання арифметично логічних пристроїв  і акумулятора. Аби-яка  з цих функцій над термінами відомостей  завбачує розставлення одних їз них в РгА, а другого в спомині або в іншому з регістрів мікропроцесора. Наслідок здійснєвання функції розташовується в РгАдотеперішній зміст котрий губиться. Другий ти функції - посилання відомостей, скажімо серед пристроями  введ.-вив. і згадки, серед вітками пам'яті і наступних – виконується у двох функцій. Спершу здійснюється пересилкою даними з перехідної точки в акумуляторну точку, а далі - з акумуляторної точки  в місце назначення. Мікропроцесор ладен здійснювати поодинокі чиннив самій акумуляторній точці.  Для прикладу, РгА ми  можемо прочистити фіксуванням двійковими нулями в розряди які беруть участь всі , розмістити в одиночну норму нотуваням  всіх розряди двійкової одиниці. Вмістовність акумуляторного режиму допустимооповзувати  ліворуч чи праворуч, одержувати цей інвертований смисл.Найкращим всеосяжний регістр в мікропроцесорі є акумулятор.Щоб виконати всякі функції над даними, зазделегід їх потрібно вмістити до акумулятора. Дані приходять  в РгА від серединної шинної інформації мікропроцесора. В свій ряд РгА здатен посилати інформацію до цієї шини.
        Але з найвизначних регістрів мікропроцесора – це так званий  командний лічильник (Ргліч) ,(або лічильний програм - РС). Програма виконує мікропроцесорна системи - це чергованість команд, які бережуться в пам'яті. Для поправної її роботи, командні програми обов’язково має  приходити  до мікропроцесора  у вназначеному  шляху - по порядку. Командний лічильник страхує роботу і таким чином забезпечує зформування адресної наступної командної черги, яка є занотована в пам'яті.
       Командний лічильник загружається командною адресою 1-ї команди,з самого початку. Перша адреса команди з Ргліч посилається крізь адресний регіст по шині адресу мікропроцесорної системи. До клерувальних схем пам'ятів, в наслідок чого прочитується зміст вічка пам'яті даними вказаної адреси. Прочитана  команда посилається в виключно один регістр мікропроцесора, який має імя регістр команди. Далі коли команда видобувається з командної памяті мікропроцесора, машинально  відбувається підносення змісту командного лічильника . Таким чином, від цієї митті лкомандні лічильники включають адреси наступних команд. Далі розробка командного циклу, - прочитання наступної команди від пам'яті і зростання змісту Ргліч - копіюється.
        Оформлений зміст командного лічильника може змінитися за бажанням, завантажити дугий змістовний лічильник, за самим з командної групи особливості. Ця гурма команд виконується переходами за деякими умовами чи безпосередньо до використання чергової програмної команди, а до команди, розміщеної в другій програмній частині.    
         Загрузка Ргліч командної адреси,за рахунок якої відбувається перебіг, позволено виконувати алгоритм з розгалуженнями. Параметр як умова переходів вживається позначення конкретного розряду регістра ознаки (тому: переходити, дозволяється якщо наслідок функції буде дорівнювати нулю; переходити,дозволяється  якщо настало перенаповненнята ін.).
        Адресний регістр (Ргадр) має в собі вічка адреси пам'яті і може виходити безпосередньо в  адресну шину мікропроцесорної системи .Для кожного хто звертається в памяті МС  Ргадр назначає вічка адреси,звміст якого виявляє  користування МП, не значить  від того, чи це є командна адреса чи адреса іншого МП.Як в наслідок  Ргадр прилучений до середньої шини мікропроцесора, МП може загружатися від інших джерел. Під час винаходження команд вРгадр переписує зміст який був до того Ргліч. В другому  випадку в Ргадр можливо таке що він,має  переписаний зміст іншого регістра загальних призначень чи пам’ятного вічка. Другі команди придають можливості міняти зміст Ргадр виконуючи обчислень: зовсім новітнє дослідження змісту цих регістрів одержується крізь добавляння чи мінусування змісту Ргліч з числами, які є вказані в цих командах. Цей стиль виникнення адреси має назву адресація яка використовується зі зміщенями .
        Настановний стек (верхівний стек - SP) - це регістри, які бережуть вічка адреси,не віьного останнього, в межах памяті стеку. Стекова пам'ять - це межа оперативнї пам'яті, і саме до неї  звертання вібувається за безадурними пманерами, тобто відбувається  не за особливою  адресою, а за правилом: послідні занотониі елементи беруться  із пам'ятівпершу чергу. В більших ситуаціях  маятною стека користуються для того щоб  берети і відновлювати змісту мікропроцесорного програмного доступу регістра.
       Пристрій керування виконується роботою арифметично логічним пристроєм  і внутрішнім регістром в роботі командного виконання. У згоді з кодами ооперацій, які є у командах, вони формуються внутрішніми сигналами керувань мікропроцесорними блокамиВелика кількість пристроїв керування здійснення з метою кервування мікропрогами. Кожні команди, які вступають  до складу команди МП, виконання проходить не миттєво, а послідовно, процедура за процедурою  в строгій черговності, яка рішається кодами команд і синхронізуєвання в сигналах тактових генераторів. За кожними тактома відбувається певний елементарний хіт події, під час якої регістр мікропроцесора міняє свій зміст (примірно, на початких етапат виконання поточних комад здійснюють переді адресних слів з лічильниками команди на шинні адресанти мікропроцесорної системи). Коректність піддержується тактовним синхронізуючим імпульсом, який надходить до пристроїв керунку від зовнішних генераторів імпульсної тактової частоти.      
        Почерговність деяких подій, які виконують із кожним пунктом при виготовленя  деякихкоманд, окреслюється МП вироблення команд. МП  є складовою мікрокоманди. Здійснення мікрокоманд веде до формування особливого керунку сигналів, які надходять до задіяного мікрокомандного блоку мікропроцесора чи до шини керуваннь мікропроцесорної сиситеми. МП зберігається в незмінній пам'яті керуючого пристрою. Схеми пристроів керувнку (контролер мікрокоманд) складається з код операційної команди, яка є в регістрі команд мікропроцесора, адреса першоого мікрокомандного мікропрогрми, яка тлумує данну команду, формуюється адреса наступної мікрокоманди. МП може утворюватись як  лінійна черговість , незаперечні і набутий переходами, звертання доМП. Якраз умовні переходи можуть користуватися певні  мікропроцесорні регістрі чи існуючий сигнал, який сходить  із різних пристроїв мікропроцесорної системи по керуючій шині. Таким чином дзвоено сказати, що МП пристрій керування являє в собі деякі процесори в МП, які реалізують явні алгоритми виконаннь команд.
        Користання принципу МП керунку в багатокристальній секції МП, в якій пристрій керунку являє собою окрему ВІС, позволяє лише за дозволом еластичної адаптаційного наборів команди і алгоритму їх використана до клас задач, що розраховується,набагато збільшити скородію МП. Деколи  лише за рахунок МП,критичних у часах функцію чи алгоритмщ який дозволяє збільшити скорисну дію у декілька разів у зіставленняз реалізації алгоритмів на командних рівнях. Це використовують, примірно, при створенню спеціальних процесів за для обробків сигналу (швидко перетворює  Фур'є, цифрової фільтрації), процесор системи передачних даних та других застосувань.
        На рис. 1 ми можемо бачити спрощена типова структура мікропроцесорних систем, призначених для обробків даними чи керунку деякмх процесів. Орієнтовно такі ж структури в собі тримають мікроелемети широких призначень.
         Гіднем місцем в цих структурах посідає МП, котрий особисто здійснює арифметичним і логічним операційних систем над даними, виконує програму керувнку процесом обробки інформацій, призводить взаємодійність усіх пристроїв, які належать до систем. Діло мікропроцесора це здійснюватися під впривом сигналіі схем синхронізацій, котра не раз виконувалась у подобі порізної  ІС.