Микропроцессоры и микропроцессорные системы

Микропроцессором называется информационное устройство, которое по программе, задаваемой управляющими сигналами, обрабатывает эту информацию, то есть реализует информацию ввода, вывода, запоминания и выполняет арифметические и логические операции.

Упрощённая структурная схема одного из микропроцессоров представлена на рис.10.37 и состоит из устройства управления (УУ), восьми разрядного арифметико-логического устройства (АЛУ) и совокупности n параллельных регистров по m разрядов общего назначения (POH), предназначенного для хранения двоичных чисел, используемых в процессе вычислений. В состав микропроцессора входят также два параллельных буферных регистра (БР), предназначенных для кратковременного хранения чисел (А) и (В) во время выполнения операции (АЛУ).

Устройство управления (УУ) с микропрограммами отдельных операций задает режимы работы во всех элементах микропроцессора. При работе микропроцессора числа (А) и (В), над которыми выполняется операция, передаются по магистрали из регистров (РОН) на буферные регистры (БРА) и (БРВ). Затем по команде из устройства управления (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ) производит указанную операцию, а результат ее (F) по

магистрали передается в регистры (РОН), в которых ранее записанные число стирается. Например, сложение трёх чисел выполняется таким образом: сначала складываются два первых числа и результат записывается в РОН. Затем в устройство (АЛУ) поступают результат сложения и третье число, в результате их сложения, окончательный результат записывается в регистры (РОН).

Рис.10.37. Упрощённая структурная схема микропроцессора

Для того чтобы микропроцессор (МП) выполнял свои функции, необходимы дополнительные устройства, которые изображены на рис.10.38 и составляют микропроцессорную систему или микро ЭВМ.

Рис.10.38. Микропроцессорная система

Микропроцессорная система содержит память (ПЗУ) и (ОЗУ), предназначенную для хранения информации. (ПЗУ) представляют постоянные запоминающие устройства, содержащие неизменную информацию, которую можно считывать только с помощью команд (К). (ОЗУ) это оперативные запоминающие устройства, хранящие программы, то есть информация, которую можно неоднократно записывать и считывать в процессе выполнения программы, в виде обмена данными (Д). Информация в памяти размещается в ячейках, каждая из которых имеет свой адрес (А). Данные (Д) поступают на входы устройства ввода информации (УВВ), а с устройства вывода (Увыв.) информация считывается. Микропроцессор (МП) связан адресами (А) с (ПЗУ) и (УВВ). Ввод информации в микропроцессорных системах осуществляется с клавиатуры, датчиков технологических параметров с цифровыми выходами, с фотосчитывающих устройств, а вывод информации – посредством средств регистрами. Устройства ввода – вывода представляют собой совокупность регистров, усилителей и ключей. Взаимодействие микропроцессорных систем между собой и с внешними устройствами осуществляется с помощью специальных аппаратных средств, которые подчиняются командам центрального процессора.