Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Внутрішні шини.

Буферні схеми. Магістральний принцип

компоновки мікропроцесора.

Мікропроцесор проводить обмін інформацією із зовнішніми пристроями через шини.

Шина - сукупність ліній зв¢язку, об¢єднаних єдиним змістом. На межі МП та зовнішнього пристрою розміщені буферні схеми, основними функціями яких є :

1) Формування рівня сигналу.

2) Забезпечення високої навантажувальної здатності:

а) по струму;

б) по напрузі;

тобто вихідний каскад даних схем повинен працювати на велику ємність і при цьому забезпечувати круті фронти сигналів.

В якості буферних схем використовують схеми з трьома станами:

¨стан логічного ²0²

¨стан логічної ²1²

¨відімкнене від зовнішнього (внутрішнього) кола,тобто коли вихідний опір (вхідний опір) рівні ¥. Наявність третього стану дає можливість під¢єднуватися до загальних шин.

Магістральний принцип компоновки МП дає можливість всім функціональним вузлам мікропроцесора під¢єднуватися до загальної шини. Сукупність шин - магістраль. Відключення від магістрілі в МП необхідне для багатофункціонального використання виводів, яке досягається мультиплексуванням , або, інакше, переключенням. Зараз використовують корпуси МП з 48 та 68 виводами, а в матричних МП - до 110.

Шини поділяються на три групи :

1) Шина даних ( розрядність така сама як у МП ).

2) Шина адреси ( в основному, розрядність у двічі більша ніж у МП ).

3) Шина керування ( розрядність залежить від типу МП ).

По шині даних передається інформація в обох напрямках, що забезпечується каскадами із трьома станами ( третій стан саме і забезпечує двонаправленість ).

Шина адреси - однонаправлена шина від МП, але, як правило, на виході ША також є каскади із трьома станами.

Шина керування є двонаправленою.

Мультиплексування шини даних та шини адреси означає,що використовуються одна шина мультиплексором ША та ШД. Зазвичай передається спочатку адреса, а потім йде переключення і подається дане.

В різних мікропроцесорах використовуються 1, 2, або 3 внутрішні шини і їх кількість суттєво впливає на структуру та характеристики самого МП. Для визначення оптимальної кількості шин слід враховувати, що зменшення числа шин приводить до зменшення швидкодії МП, воно супроводжується введенням додаткових буферних регістрів, збільшує площу на кристалі, яка відводиться під функціональні елементи і тим самим збільшуються функціональні можливості МП.

¨Варіант трьохшинної організації МП приведений на рис.4.16.

Рис.4.16.Трьохшинна організація МП.

При визначеній внутрішній організації регістра загального призначення (РЗП), можливе виконання арифметичних та логічних операцій за один такт. Крім високої швидкодії тут відсутній буферний регістр. До недоліків такої організації МП відносять велику площу, яку займають шини (провідники) на кристалі.

¨Двошинна організація МП зображена на рис.4.17.

Варіант такої організації при меншій площі на кристалі вимагає введення одного (іноді двох) буферних регістрів - це означає, що арифметичні та логічні операції будуть виконуватися не менше ніж за два такти ( часто навіть три такти).

ШД ША

Шина А

Шина В

Рис.4.17.Структура МП з двошинною організацією.

В даній схемі застосовано такі скорочення:

¨ БР - буферний регістр;

¨ АЛП - арифметико-логічний пристрій

¨ РЗ - регістр зсуву;

¨ РЗП - регістр загального призначення;

¨ ПК - пристрій керування;

¨ РК - регістр команд;

¨ ДШК - дешифратор команд;

¨ ЛК - лічильник команд.

Можлива і одношинна організація МП, структура якої може бути подібна до такої , яка приведена на рис.4.18.

Рис.4.18.Структура МП з одношинною організацією.

В даній структурній схемі використані ті ж самі скорочення. Перевагами такої схеми є те , що в ній площа, яку займає шина є найменшою в порівнянні з іншими - це дозволяє максимально ускладнити архітектуру МП при фіксованій площі кристалу. Однак, необхідність введення не менш ніж двох буферних регістрів збільшує цикл операцій до трьох тактів.

4.17.Мультиплексування шин.

Підключення декількох виходів до однієї шини можна організувати трьома способами :

1) Логічне об¢єднання- виконується за допомогою схеми ²або² (рис.4.19).

У1

загальна шина

У2

Рис.4.19.

Недоліком даної схеми є те ,що необхідна n-вхідна схема ²або², тобто при відсутності зовнішніх входів ²або² неможливо підключити зовнішній пристрій.

2) Об¢єднання за допомогою схем з відкритим колектором - часто ще називають - монтажне ²або² (рис.4.20).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Команда із ОЗП	\|	Загальні поняття про переривання.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.