Mikroprocesory i mikrokontrolery

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Taktowanie mikroprocesorów Jednostka sterująca mikroprocesora jest układem sekwencyjnym synchronicznym, czyli wymagającym sygnału taktującego (zegarowego).
Advertisements

Tryby adresowania Prawie każda operacja wykonywana przez mikroprocesor wykonywana jest na pewnych argumentach (lub argumencie). Sposoby wskazywania argumentów.
Zerowanie mikroprocesorów Cel: wprowadzenie mikroprocesora w określony stan początkowy Zwykle realizowany poprzez: inicjalizację licznika rozkazów (PC)
Architektura jednostki centralnej RD MBR MAR IRPC +1 WR jednostka sterująca ALU A F Adres Dane Rejestry: MAR – (Memory Address Register) rejestr adresowy.
Wykonał : Marcin Sparniuk
Technika mikroprocesorowa
CPU.
Architektura szynowa systemu mikroprocesorowego szyna danych szyna sterująca szyna adresowa µP szyna danych szyna adresowa D7,..., D1, D0 A15,..., A1,
Wykład 9 Dedykowane procesory DSP oraz mikrokontrolery z jednostką DSP
System przechowywania danych
ELEMENTY SKŁADOWE JEDNOSTKI CENTRALNEJ
Podstawowe składniki funkcjonalne procesora i ich rola.
Alokacja pamięci struct Test {char c; int n; double x; } st1; st1 cnxcnx
Mikrokontrolery - - podstawowe architektury
ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW definicja komputera PROCESOR PAMIĘĆ OPERACYJNA URZĄDZENIA ZEWNĘTRZNE.
Magistrala & mostki PN/PD
Schemat blokowy komputera
Komputer, procesor, rozkaz.
Temat nr 10: System przerwań
Procesory RISC.
Budowa Komputera.
Mikroprocesory i mikrokontrolery. Mikroprocesor – mikrokontroler jednoukładowy Realizuje proste operacje arytmetyczne i logiczne zgodnie z programem działania.
Procesory jednoukładowe
Układy wejścia-wyjścia
Temat: Na co liczy komputer? -czyli o tym, co w środku komputera.
Komputer a system komputerowy
Architektura komputerów
przykładowy 8-bitowy mikroprocesor uniwersalny CISC
Pamięci półprzewodnikowe
Podstawowe elementy komputera i ich funkcje c.d.
MCS51 - wykład 2.
Mikroprocesor Z80 przerwania.
MCS51 - wykład 6.
Architektura komputerów
Opracowanie: Maria W ą sik. Pierwsze komputery budowano w celu rozwi ą zywania konkretnych problemów. Gdy pojawiało si ę nowe zadanie, nale ż ało przebudowa.
Mikrokontrolery PIC.
RAM.
Architektura komputerów
Zasada działania komputera
Etapy pracy biosu.
Mikroprocesory mgr inż. Sylwia Glińska.
Architektura systemów komputerowych (jesień 2013)
Budowa i rodzaje procesorów.
Mikroprocesory.
Mikroprocesory mgr inż. Sylwia Glińska.
Jak to jest zrobione? Kalkulator.
Pamięć komputerowa S t r u k t u r a p a m i ę c i.
POŚREDNIK Jak reprezentowana jest informacja w komputerze? liczby – komputer został wymyślony jako zaawansowane urządzenie służące do wykonywania.
Architektura PC.
Budowa komputera ProProgramer.
URZĄDZENIA TECHNIKI KOMPUTEROWEJ
Wykład nr 4: Mikrokontrolery - wprowadzenie Piotr Bilski
Procesor – charakterystyka elementów systemu. Parametry procesora.
i inne urządzenia elektroniczne
Procesor, pamięć, przerwania, WE/WY, …
Pamięć DRAM.
Struktura wewnętrzna mikrokontrolera zamkniętego
Architektury procesorów rdzeniowych mikrokontrolerów.
Pamięć SRAM.
Architektura systemów komputerowych (jesień 2015) Wykład 5 Budowa i działanie komputera dr inż. Wojciech Bieniecki Instytut Nauk Ekonomicznych i Informatyki.
PAMIĘCI PÓŁPRZEWODNIKOWE
Tryby adresowania i formaty rozkazów mikroprocesora
POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Programowanie strukturalne i obiektowe Klasa I. Podstawowe pojęcia dotyczące programowania 1. Problem 2. Algorytm 3. Komputer 4. Program komputerowy 5.
Opiekun: Stanisław Toton. 1. Co to jest mikroprocesor? 2. Początki mikroprocesora. 3. Budowa typowego mikroprocesora. 4. Rozwój mikroprocesorów na przełomie.
Schemat blokowy komputera
Pamięci półprzewodnikowe
Mikrokontrolery System przerwań
Mikrokontrolery MSP430 DMA
Format rozkazu Tryby adresowania.
Zapis prezentacji:

Mikroprocesory i mikrokontrolery

Mikroprocesor – mikrokontroler jednoukładowy Realizuje proste operacje arytmetyczne i logiczne zgodnie z programem działania. Służy do sterowania działaniem urządzeń technicznych. Ciąg prostych operacji może zapewnić stosunkowo skomplikowane sterowanie. Małe rozmiary, niska cena i łatwość narzucenia programu działania powodują zastosowanie zarówno w urządzeniach wyspecjalizowanych (np.sterowanie silnikiem spalinowym lub telefonem komórkowym) jak i w urządzeniach jednostkowych, a nawet prototypowych.

Mikroprocesor-mikrokontroler Magistrala sterująca CPU RAM ROM We/Wy Magistrala adresowa Magistrala danych We Wy ALU – jednostka arytmetyczno-logiczna DBF, ABF -bufory danych i adresów Acc – akumulator CU – jednostka sterująca Rejestry (stos, licznik rozkazów...)

Pamięci ROM –(Remmember Only Memmory) pamięć „stała”, „nieulotna”. Służy do przechowywania programu. Nie jest kasowana po wyłączeniu zasilania. Występuje w mikrokontrolerach specjalizowanych PROM –(Programmable ROM). Można jednorazowo wpisać do niej program EPROM –(Earasable PROM). Można wielokrotnie wpisać do niej program. Stary zapis wymazuje się naświetlaniem UV. EEPROM –(Electrically EPROM). Można wielokrotnie wpisać do niej program. Stary zapis wymazuje się elektronicznie. RAM –(Random Acsess Memory) „ulotna”, wielokrotnego zapisu. Kasowana po wyłączeniu zasilania. Może być „dynamiczna” –wówczas wymaga „odświeżania”. Flash –Pamięć wielokrotnego zapisu nie kasowana po wyłączeniu zasilania. Procedura wpisu i odczytu bardziej skomplikowana.

UKŁAD STERU-JĄCY UKŁAD OPERACYJNY

Cykle rozkazowe są wykonywane w zasadzie kolejno, jeden po drugim. Mikroprocesor pracuje synchronicznie w takt zegara – od 1 do 25 MHz. Im szybszy zegar, tym większy pobór prądu. Np.: 25MHz – 7mA, 1MHz – 0,5 mA, 32kHz - 15µA Takty zegarowe T3 T2 T1 T4 Cykle maszynowe Cykl rozkazowy 1 pobranie kodu operacji 2 odczyt z pamięci 3 zapis do pamięci Cykle rozkazowe są wykonywane w zasadzie kolejno, jeden po drugim. Słowo maszynowe jest zazwyczaj 8-bitowe (wyjątkowo 16 lub 32 bitowe)

Mało pamięci w rejestrach procesora 8051 : 128 (256) bajtów na pamięć danych i 4 (8) kB pamięci programu. Możliwość zewnętrznego dołączenia 64 kB obu pamieci Wobec 8-bitowego słowa dane i adresy zawierają się w dwóch słowach Szyna adresowa jest z reguły 16 bitowa.

Programowanie – mnemonika- asembler- kompilatory Przesyłanie adresów, danych, kodów rozkazów i sterowania jest możliwe jedynie zestawem wartości binarnych, co nie jest dogodne przy programowaniu pracy mikroprocesora. Liczby binarne zapis heksadecymalny liczby czterobitowej (dziesiętny z rozszerzeniem do 16 za pomocą liter A –F) 0 0....8 8, 9 9, 10 A, 11 B,....... 15 F 11111111  255 FF h 0101010185 55 Do oznaczania kodów rozkazów używa się zapisu mnemonicznego: (Skróty angielskich nazw poleceń) -programowanie w „asemblerze” Możliwe, i coraz częściej stosowane, jest również pisanie programów w językach wyższego poziomu Kompilator lub interpreter tłumaczy kody źródłowe na wynikowe, binarne

Rejestry mikroprocesora

Rejestry SFR mikroprocesora

Realizacja rozkazu Sekwencyjne wykonywanie poleceń Licznik rozkazów PC rejestr rozkazów IR MA ROM (kody rozkazów) MD +1 Dekodowanie rozkazu Wykonanie rozkazu

Pętle programowe i podprogramy Licznik rozkazów PC rejestr rozkazów IR MA ROM (kody rozkazów) MD nn Dekodowanie rozkazów Wykonanie rozkazów podprogramu aż do RET CALL Licznik rozkazów PC rejestr rozkazów IR MA ROM (kody rozkazów) MD nn Dekodowanie rozkazów Wykonanie rozkazów aż do spełnienia warunku JP STOS CALL +1 Wskaźnik stosu SP SP-2 SP+2 A max

Tryby realizacji operacji arytmetyczno - logicznych ALU argument 2 argument 1 pamięć ALU argument 2 Wynik mm argument 1 pamięć ALU argument 1 pamięć Accu I wiele innych sposobów adresowania: wskaźnikowe, natychmiastowe, bezpośrednie, indeksowe, względne, pośrednie

Mikroprocesor Z-80 Magistrala adresowa sygnły sterujace . A1 A0 D15 D14 D1 D0 Magistrala adresowa sygnły sterujace Magistrala danych

Mikrokontroler 8081 ALE PSEN P2 P1 P0

Schemat mikrokontrolera