Память микропроцессорных автоматических систем

Назначение и функции микропроцессоров

Микропроцессор - это программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, реализованное на одной или нескольких интегральных схемах.

Архитектура микропроцессора – это его логическая организация, рассматриваемая с точки зрения пользователя; она определяет возможности микропроцессора по аппаратной, программной и микропрограммной реализации функций, необходимых для построения микропроцессорной системы.

Понятие архитектуры микропроцессора отражает:

- его структуру, т.е. совокупность компонентов, составляющих микропроцессор, и связей между ними;

- способы представления и форматы данных;

- способы обращения ко всем доступным для пользователя (программно-доступным) элементам структуры (адресация к регистрам, ячейкам оперативной и постоянной памяти, внешним устройствам);

- набор операций, выполняемых микропроцессором, т.е. система команд микропроцессора;

- характеристики управляющих слов и сигналов, вырабатываемых микропроцессором и поступающих в микропроцессор извне;

- реакцию на внешние сигналы (схема обработки прерываний).

Обрабатываемая микропроцессором информация может быть как числовой, так и нечисловой. В обоих случаях она представляется в виде двоичных чисел.

Группа двоичных чисел, обрабатываемых одновременно, называется машинным словом. Слово является базовой логической единицей информации в микропроцессоре.

Наименьшая единица информации – двоичный разряд (бит). Слово длиной в 8 бит называется байт.

Память микропроцессорных автоматических систем

Основные характеристики систем памяти.

- информационная емкость памяти (определяется максимально количество битов хранимой информации;

- ширина выборки (разрядность); определяется количеством разрядов, записываемых в ЗУ или извлекаемых из него за одно обращение;

- время обращения (быстродействие); определяется временем цикла обращения к ЗУ;

- потребляемая мощность (указывается, исходя из расчета на один бит);

Классификация запоминающих устройств.

1. По способности сохранять информацию при отключении питания:

- энергонезависимые

- энергозависимые.

2. По способу организации доступа:

- с произвольным доступом (адресные);

- с последовательным доступом (безадресные).

3. По способу хранения информации:

- статические (способны хранить информацию как угодно долго, пока подается питание);

- динамические (способны хранить информацию короткое время).

4. По функциональному назначению:

- сверхоперативные ЗУ (предназначены для хранения команд, операндов и результатов промежуточных преобразований, регистры общего назначения);

- оперативные ЗУ (предназначены для хранения оперативной информации, требующейся в процессе обработки; в ходе выполнения программы можно старую информацию заменить новой);

- постоянные ЗУ (устройства, содержимое которых не может быть заменено микропроцессором в ходе выполнения рабочей программы и сохраняется при снятии питания системы. ПЗУ может работать только в режиме считывания);

- перепрограммируемые ЗУ (позволяют запись информации самим пользователем электрическим способом);

- буферные ЗУ (согласовывают разные типы ЗУ между собой, данные доступны для считывания в том же порядке, в котором производилась их запись);

- стековые ЗУ (слова считываются в порядке, противоположном порядку записи);

- внешние ЗУ.