Сопряжение микропроцессора с магистралью.

Для обеспечения быстродействия магистраль МПС стремятся выполнить параллельной с широким спектром функциональных шин:

· шины адреса, причем желательно для ЗУ и ВУ иметь раздельные группы шин;

· шины данных. Чем больше их разрядность, тем МПС имеет большую вычислительную мощность и быстродействие;

· шины управления для организации различных способов обмена и их режимов;

· шины питания (включая резервные входы).

МП, на основе входов-выходов которого формируется магистраль МПС, выполняется в виде БИС с различным конструктивным исполнением в зависимости от класса прикладных задач. Однако рост необходимого количества выводов вступает в резкое противоречие с тенденцией уменьшения размеров и повышения надежности БИС. Поэтому перед разработчиками МП всегда стоит проблема, как оптимально организовать ША, ШД, ШУ и прочие входы-выходы МП на ограниченном количестве выводов корпуса БИС.

Эта задача может быть решена двумя путями.

1. Тривиальный - простое сокращение функциональных возможностей элемента (оставляются только необходимые шины), что, конечно, сужает возможности МП (специализирует его).

2. Мультиплексирование функциональных шин во времени (при этом падает быстродействие обменом информацией).

Рис.38	Рис.39

Второй путь получил широкое распространение и реализуется двумя вариантами:

· совмещением нескольких функциональных шин на конкретном выводе БИС. Этот вариант наиболее распространен в микроконтроллерах, где широко используются специализированные шины управления и в одной БИС совмещены МП и другие компоненты МПС;

· через слово-состояние МП с последующим декодированием в форме функциональных шин.

Первый вариант приведен на рисунке 38, второй – на рисунке 39.

В первом случае шины данных Di и шины адреса Ai передаются в разное время через одни и те же выводы БИС МП. Управляющий сигнал "ALE" обеспечивает временную синхронизацию их передачи, что позволяет, например, с помощью комбинационной схемы сформировать шины адреса и шины данных магистрали в два такта передачи информации с последующим ее буферированием в соответствующих портах.

Во втором случае по шинам данных МП в некоторый момент времени, синхронизируемый управляющей шиной "СИН", передается слово-состояние МП и записывается в порт с последующим дешифрованием битовой информации в управляющие сигналы магистрали. Такое устройство носит название системный контроллер.