Структура микропроцессорной системы.

• Дать определение микропроцессорной системы.

• Изобразить структурную схему микрокомпьютера.

• Указать назначение блоков, входящих в микрокомпьютер.

Ответ

Микропроцессорной системой (МПС) называется система цифровой обработки информации, содержащая в своем составе по крайней мере один микропроцессор, один или несколько модулей памяти, устройства ввода-вывода, блоки сопряжения с устройствами ввода-вывода (контроллеры). Перечисленные ком­поненты микрокомпьютера связаны друг с другом с помощью системной магистрали, состоящей в общем случае из трех маги­стралей адресов, данных и управления. Кроме того, в микро­компьютер входит источник питания.

В общем случае основная память (ОП) содержит оператив­ное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминаю­щее устройство (ПЗУ). ОЗУ обеспечивает как чтение находя­щейся в нем, так и запись в него новой информации. Обычно ОЗУ реализуется как энергозависимая память, содержимое которой разрушается (стирается) при выключении микроком­пьютера. С другой стороны, ПЗУ обеспечивает только чтение хранящейся в нем информации и реализуется в виде энергоне­зависимой памяти, содержимое которой не разрушается при от­ключении источника питания. В ПЗУ помещают обычно некото­рые программы и константы. Запись информации в модули ПЗУ осуществляется вне компьютера на специальных устройствах — программаторах.

Внешние, или периферийные, устройства микрокомпьютера предназначены для ввода информации, подлежащей обработке, и вывода результатов обработки или вычислений. Таким обра­зом, в состав внешних устройств (ВУ) входят как устройства ввода (УВв), так и вывода (УВыв): клавиатура, экран дисплея, печатающее устройство (принтер), накопитель на гибких или жестких магнитных дисках, графопостроитель, аналого-цифровой или цифроаналоговый преобразователь и т. п.

Контроллеры ввода и вывода (КВв и КВыв) представляют собой устройства сопряжения соответствующих устройств ввода и вывода с системной магистралью (СМ). Системная магистраль, состоящая из магистралей адресов (МА), данных (МД) и управления (МУ), обеспечивает коммуникацию важнейших узлов микрокомпьютера друг с дру­гом. Каждая из них представляет собой набор проводников, по которым микропроцессор передает или принимает определенные электрические сигналы. МА предназначена для передачи цифрового адреса ячейки памяти или ВУ из микропроцессора. По МД передаются данные, например информация из регистров микропроцессора в ОЗУ и наоборот. По МУ пересыла­ются сигналы управления, которые сопутствуют любой передаче адресов или данных. В некоторых микрокомпьютерах для упро­щения СМ вместо двух магистралей МА и МД имеется одна общая магистраль адресов и данных (МАД).

Источник питания (ИП), входящий в состав микрокомпью­тера, формирует обычно два выпрямленных стабилизированных напряжения.

Центральной частью микрокомпьютера является микропро­цессор — программно-управляемое электронное цифровое устрой­ство, построенное на одной или нескольких БИС (или СБИС) и предназначенное для цифровой обработки информации. Длина разрядной сетки, набор выполняемых команд и быстродействие определяют характеристики всего микрокомпьютера.

Структурная схема микрокомпьютера