Файл: Классификация, структура и основные характеристики современных микропроцессоров.pdf

DF (Direction Flag) — флаг направления. Используется в строковых операци­ях для задания направления обработки данных. При нулевом состоянии фла­га команда увеличивает содержимое регистров SI и DI на единицу, обуслов­ливая обработку строки «слева направо»; при единичном — «справа налево».

Интерфейсная часть МП

Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с систем­ной шиной ПК, а также для приема, предварительного анализа команд выпол­няемой программы и формирования полных адресов операндов и команд. Ин­терфейсная часть включает в свой состав:

• адресные регистры МПП;
• узел формирования адреса;
• блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП;
• внутреннюю интерфейсную шину МП;
• схемы управления шиной и портами ввода-вывода.

Некоторые из названных устройств, такие как узел формирования адреса и ре­гистр команды, непосредственно выполняемой МП, функционально входят в со­став устройства управления.

Порты ввода-вывода

Порты ввода-вывода — это пункты системного интерфейса ПК, через которые МП обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у МП может быть 65 536 (равно количеству разных адресов, которые можно пред­ставить числом формата «слово»). Каждый порт имеет адрес — номер порта; по существу это адрес ячейки памяти, являющейся частью устройства ввода-выво­да, использующего этот порт, а не частью основной памяти компьютера.

Порту устройства соответствуют аппаратура сопряжения и два регистра памя­ти — для обмена данными и управляющей информацией. Некоторые внешние устройства используют и основную память для хранения больших объемов ин­формации, подлежащей обмену. Многие стандартные устройства (НЖМД, НГМД, клавиатура, принтер, сопроцессор и т. д.) имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода.

Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции: .

• формирование адреса порта и управляющей информации для него (переклю­чение порта на прием или передачу и т. д.);
• прием управляющей информации от порта, информации о готовности порта и его состоянии;
• организация сквозного канала в системном интерфейсе для передачи данных между портом устройства ввода-вывода и МП.

Схема управления шиной и портами использует для связи с портами кодовые шины инструкций, адреса и данных системной шины: при доступе к порту МП посылает сигнал по кодовой шине инструкций (КШИ), который оповещает все устройства ввода-вывода, что адрес на кодовую шину адреса (КША) является адресом порта, а затем посылает и сам адрес порта. Устройство с совпадающим адресом порта дает ответ о готовности. После чего по кодовой шине данных (КШД) осуществляется обмен данными.

Рис. 3. Упрощенная структурная схема микропроцессора

Заключение

В последние годы произошли кардинальные изменения в области вычислительной техники. Благодаря разработке и внедрению микропроцессоров в структуру ЭВМ появились малогабаритные, удобные для пользователя персональные компьютеры и в роли пользователя может быть не только специалист по вычислительной технике, но и любой человек.

Однако процесс повышения быстродействия микропроцессорных устройств идет неуклонно вперед и в настоящее время существуют микропроцессоры, минимальное время выполнения команды у которых достигает 5 нс. С помощью современных микропроцессоров уже сегодня возможно создавать системы управления с полосой пропускания в десятки и даже сотни Кгц. В свою очередь, аналоговые системы несмотря на практически мгновенное протекание сигналов также обладают конечным быстродействием из-за не идеальности компонентов и наличия паразитных реактивных связей в системе. Временные параметры цифровых систем, в отличие от аналоговых, не изменяются с течением времени и не зависят от внешних факторов.

Таким образом, в настоящее время, благодаря всему вышеперечисленному идет полномасштабное внедрение микропроцессорной техники практически во все сферы деятельности, где еще вчера господствовали аналоговые методы обработки информации.

В современной преобразовательной технике микроконтроллеры выполняют не только роль непосредственного управления полупроводниковым преобразователем за счет встроенных специализированных периферийных устройств, но и роль цифрового регулятора, системы защиты и диагностики, а также системы связи с технологической сетью высшего уровня.

Список источников:

1. Толковый словарь по вычислительным системам / Под ред. В. Иллингуорта и др. — М.: Машиностроение, 1989. 568 с. ISBN 5-217-00617-X (перевод словаря издательства Oxford University Press)
2. Back to the Moon: The Verification of a Small Microprocessor's Logic Design Архивная копия от 11 октября 2011 на Wayback Machine - NASA Office of Logic Design
3. ↑ Rick Hodgin. Six fold reduction in semiconductor power loss, a faster, lower heat process technology. TG Daily.
4. В.Л. Горбунов, Д.И. Памфилов, Д.Л. Преснухин. Микропроцессоры. 04. Основы построения микро-ЭВМ / под ред. Л.Н. Преснухина. — М.: Высшая школа, 1984. — К580, К589, К587 и К588
5. А. В. Бесекерский, Ефимов Н. Б., Зиатдинов С. И. и др. 4.3 Области применения и состав микропроцессорного комплекта К1804 // Микропроцессорные системы автоматического управления. — М.: «Машиностроение», 1988. — ISBN 5-217-00176-3.
6. Нефедов А. В, Савченко А. М., Феоктистов Ю. Ф. Под редакцией Широкова Ю. Ф. Раздел 3. Цифровые интегральные микросхемы и их электрические параметры // Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры: Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-01540-8.
7. Под ред. Шахнова В.А.,. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник. В двух томах. Том 1.. — М.: «Радио и Связь», 1988. — 368 с. — ISBN 5-256-00372-0.
8. Под ред. Шахнова В.А.,. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник. В двух томах. Том 2.. — М.: «Радио и Связь», 1988. — 368 с. — ISBN 5-256-00373-9.
9. Борисов В. С., Власов Ф. С., Сержанович Д. С., Сухопаров А. И. Микропроцессорные комплекты БИС на основе интегральной инжекционной логики / Под редакцией Калошкина Э. П.. — М.: «Радио и Связь», 1984. — 246 с.
10. Adam Osborne. An Introduction to Microcomputers. — 2nd Ed. — Berkely (California): Osborne-McGraw Hill, 1980. — P. 1-1. — ISBN 0-931988-34-9.
11. Ray, A. K. Advanced Microprocessors and Peripherals / A. K. Ray, Bhurchand. — India : Tata McGraw-Hill.
12. Intel's New Brand Structure Explained. Technology@Intel. Intel Corporation (17.06.2009).
13. Intel® Core™ Duo Processor // intel.com
14. Intel® Core™ Solo Processor: T1000 Series / U1000 Series // intel.com