Обобщенная схема микропроцессорной системы

Обобщенная схема микропроцессорной системы (МПС) обычно имеет три шины: шину адреса (ША), шину данных (ШД) и шину управления (ШУ). Эта схема приведена на рис. 7.12.

Рис. 7.12. Трехшинная организация МПС.

Схема содержит процессор (МП), память программ (ПЗУ), память данных (ОЗУ) и устройства ввода/вывода (И — Интерфейс).

Для МПС характерна трехшинная организация ША, ШД, ШУ. Это внешние по отношению к МП шины. Совокупность ША, ШД и ШУ часто называют системной шиной. Возможны разные организации шин: одна двухнаправлеиная ШД или две однонаправленные (одна из которых является входной для МП, другая выходной). МП в заданной последовательности выбирает команды из ПЗУ и выполняет их. Для выбора команд МП последовательно устанавливает на ША адреса (номера) ячеек памяти. Код команды, выбранный из заданной ячейки, вводится в МП по ШД и вызывает выполнение соответствующей операции в МП.

Для хранения промежуточных результатов или для ввода на обработку совокупности исходных данных имеется память данных — ОЗУ, которая в отличие от ПЗУ должна работать как в режиме чтения, так и в режиме записи информации. Адреса ячеек для записи данных формируются МП и передаются в блок памяти по ША. Обмен информацией между МП и ОЗУ производится, но ШД словами, разрядность которых равна разрядности ШД.

Ввод исходной информации на обработку и вывод результатов осуществляются через блок интерфейса (И), который служит для сопряжения сигналов МПС и внешних устройств.

В качестве внешних устройств (ВУ) могут использоваться любые ВУ из состава микроЭВМ: дисплеи, печатающие устройства, накопители на магнитных дисках, модемы и т. д. Однако при использовании МПС непосредственно в блоках РЭА роль ВУ ввода играют аналого-цифровые преобразователи, преселекторы (устройства предварительной обработки информации), обнаружители сигналов и т. п. ВУ вывода — индикаторы, исполнительные устройства, блоки передачи и т. п.

Для синхронизации МПС в целом используют генератор тактовых импульсов (ГТИ). Период следования импульсов ГТИ является машинным тактом.

Для более подробного ознакомления с микропроцессорной техникой можно воспользоваться доступной периодической и научнотехнической литературой, а также интернет-ресурсами.

Контрольные вопросы

• 1. Каковы общая структура и принцип действия ЭВМ?
• 2. Каковы основные функции устройства управления микропроцессоров?
• 3. Каковы классификационные признаки микропроцессоров?
• 4. В чем принципиальное отличие гарвардской архитектуры от архитектуры фон Неймана?