- •Логические операции и элементарные логические функции.
- •2. Законы отрицания
- •3. Комбинационные законы
- •3.Способы представления логических функций. Минимизация функций алгебры логики методом Вейча-Карно.
- •3. Логические элементы. Параметры логических элементов. Типы выходных каскадов.
- •4. Типовые комбинационные схемы. Назначение, принципы построения, примеры использования.
- •5.Триггеры.
- •6.Регистры. Классификация, принципы построения, выполняемые функции, примеры использования.
- •7. Счётчики: назначение, классификация, принципы построения, примеры использования
- •8. Полупроводниковая память: назначение, классификация. Принципы построения адресных зу.
- •9. Принцип работы эвм. Классификация мп. Программная модель мп Intel 8086. Сегментация памяти
- •10. Система памяти эвм. Особенности памяти типа стек. Назначение и принцип действия кэш-памяти.
- •Общие замечания
- •Целостность данных
- •11. Система команд универсального микропроцессора.
- •Команды передачи управления.
- •13.Организация взаимодействия человека оператора с вычислительной системой.
- •14. Видеосистемы пк типа ibm pc. Устройство и характеристики мониторов.
- •15. Виды обмена с внешними устройствами.
- •16.Внешний интерфейс. Примеры реализации
- •17. Обобщенная структура микропроцессорной информационной измерительно-управляющей системы(ииус). Схемы построения многоканальных измерительных систем.
- •18. Микроконтроллеры: назначение, особенности архитектуры. Типовые периферийные устройства.
- •19. Измерение временных параметров импульсно-модулированных сигналов. Формирование импульсно-модулированных сигналов управления.
Команды передачи управления.
Их можно разделить на след группы:
-безусловный переход
-условн переход
-обращение к процедурам (CALL, RET)
-вызов программных прерываний(INT, RETI)
-организация циклов.
Команды перехода предназначены для передачи управл команде с указ адресом.
JMP M-безусловный переход по адресу М.
JC M-условный переход, когда флаг С установлен.
Call P1- вызов процедуры с именем Р1.
Ret- возврат из процедуры.
Команды организации цикла.
Loop M. Команда условие выхода из цикла LOOPE\LOOPZ
В С167: CMP, CMPB, CMPD1, CMPD2, CMPI1, CMPI2
Команды сдвига: sh l, sh r, Ro l, Ro h, Ashr (арифм сдвиг вправо)
Команды обработки строк- эти ком обеспеч обраб данных последов расположенных в памяти одинакового размера(это массив). Вх данные расположены в текущем сегменте DS и их смещение определяют DS:SI и вых данные будут располаг в доп сегменте ES:DS.
Без адресные и адресные ком. MOVS b,a-адресная, MOVS (W,D)- ком обработки данных (без адресн). 1. [REP] MOVS B- пересылка эл-та строки источника в Эл-т стр приемника.2. CMPS-ком сравнения, опред поэлементно, CMPS [dst] [sx]-сравнение вычитанием эл-тастр приемника из эл-та стр источника. 3. SCAS[src]- сканирование стр путем сравн эл-та строки источника с аккумулятором.4. LODS[src]- загрузка эл-та стр в аккумулятор. 5. STOS[dst]- пересылка из аккумул в эл-т стр приемника.
Коман установки флагов. S-SET-установка. Флаг управления:
STD-установка, CLD-сброс. STD; (D) ←0
CLD; (D) ←1
Флаг переноса: STC-установка, CLC-сброс.
STC; (C) ←1
CLC; (C) ←0
CMC-инвертир флага переноса.
CMC; (C) ←not (C)
Одним из способов повышения производительности является распараллеливание операций. ММХ – вариант организации 1 из технологий распараллеливания – применение одной и той же команды к нескольким операндам. Использ 64 младш бита: 8 упак байт, 4 слова, 2 32разр слова, 1 64 разр слово.
12. Интерфейс ввода-вывода: определение и классификация. Системные магистрали (шины).
ИНТЕРФЕЙС ВВОДА-ВЫВОДА
Интерфейс - совокупность технических данных и правил, устанавливающих единые принципы взаимодействия устройств (interface - согласование).
Команды ввода-вывода носят общее название: 'команды обмена'. В ЭВМ используются 4 способа обмена:
- синхронный обмен; - асинхронный обмен; - обмен по прерыванию; - обмен по каналу прямого доступа к памяти.
Классификация.
1. по конфигурации (радиальные, магистральные)
2. по способу передачи данных (параллельные, послед, послед-паралл)
3. по режиму передачи ( симплексные, полудуплексные(передача возм в одном направл))
4. по способу обмена (асинхронные, синхронные)
5. по обл применения (межмодульные(внутренние или системные), межблочного обмена)
Синхронный обмен
С приходом команды обмена, тут же выдается или принимается на соответствующее внешнее устройство информация.
Недостаток- Процессор работает быстро и может подряд выдавать или принимать данные, которые терминал не будет успевать обрабатывать (печатать или подготавливать для передачи в процессор). Поэтому метод применяется либо для передачи разовых сигналов, либо таких , где это не портит данных - чтение таймера, вывод на цифровое табло и т.п.
Асинхронный обмен
Осуществляется также по команде обмена, но перед обменом анализируется состояние терминала, и если он еще не готов к обмену, ЭВМ переходит в режим ожидания. Ожидание длится до тех пор пока от терминала не придет сигнал 'готов'. Недостаток - Хотя здесь сбоев информации быть не может, как при синхронном обмене, но процессор вынужден ждать пока терминал не освободиться, что приводит к большой потере времени при обмене
Системные магистрали
Групповые линии связи одинакового назначения объединены в шины. В ВС присутствуют 3 шины: ША, ШД, ШУ. Совокупность всех шин принято называть системной шиной. В зависимости от способа подключения к периферии процессоров различают минимальный и максимальный режимы работы. В минимальном режиме работы системной шиной управляет микропроцессор. В максимальном режиме системной шиной управляет специальное устройство, которое называют контролер шины по сигналу МП.
Основные тех характеристики шины разрядность и частота (пропускная способность), режим работы.
Шину данных образует линия связи предназначенная для передачи данных (шина двунаправленная)
Шину адреса образует линия, по которой передаётся адрес доступа (однонаправленный от активного устройства к пассивному)
Шину управления образует линия связи, по которой передаётся специальный сигнал управления, обеспечивающий цикл обмена.
Шины бывают мультиплексированные и демультиплексированные.
В демультиплексированных – адреса данных передаются по разным линиям. В мультиплексированных – по отдельным физическим линиям в разные моменты времени.
Обмен со системными шинами может происходить в трёх режимах:
в программном
в режиме прерывания
в режиме прямого доступа к памяти
Различают синхронный и асинхронный программный обмены:
В асинхронном режиме цикл обмена завершается только после получения сигнала готовности от периферийного устройства. Для этого в шинный цикл вставляются пустые такты(сигнал READY)
В режиме прерываний циклы обмена с периферией происходят асинхронно в моменты, когда периферийное устройство формирует запрос на прерывание – это режим обмена с периферийными устройствами. Этот сигнал транслируется на вход внешнего маскируемого прерывания процессора INTR. Для реализации режима прерываний имеется контролер прерываний.
Он выполняет 2 функции:
обслуживание большого количества запросов
формирование вектора (номер прерывания, определяющего адрес подпрограммы обслуживания)
Виды шин обмена данных:
ISA, MSA, PCI, VLB.
Режим ПДП-метод обмена данными между памятью и переферийным уст-вом без учитывания процессора. МП инициализирует контроллер ПДП, при этом задается 1. начальный адрес памяти, 2. счетчик и режим обмена.
СИСТЕМНАЯ ШИНА
На материнской (системной) плате размещены CPU, основное ОЗУ, контроллер клавиатуры, контроллер шины. Все остальные устройства устанавливаются на платах расширения - картах (Card - плата) через разъемы системной шины 'слоты'.
Обязательные платы расширения:
- видеоадаптер;
- мультиплата (контроллеры дисков и портов ввода/вывода).
Все слоты имеют одинаковые контакты, поэтому любая карта может быть вставлена в любой слот.
Системная шина - совокупность проводников для обмена информацией между блоками компьютера в соответствии с заданным интерфейсом.
PCI (Peripheral Component Interconnection - межсоединение периферийных компонентов) разработана фирмой Intel. Это шина с временным мультиплексированием (данные и адреса передаются по общим линиям). Тактовая частота до 33 МГц - синхронно с процессором, далее частота делится. Скорость передачи данных до 120 Mb/s Шина соединяется с CPU через PCI-перемычку (Host-Bridge). Она же и управляет работой шины.
{ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА
Параллельный порт 'Centronics'
Операционная система поддерживает 3 параллельных порта ввода-вывода с именами LPT1..LPT3.
Параллельный 8-разрядный порт работает по интерфейсу 'Centronics', используемому для принтеров и плоттеров. По ГОСТ 27942-88 он называется ИРПР-М. Скорость обмена - до 150 кb/сек.
Обмен с портом осуществляется по команде OUT. Поскольку адрес порта больше чем 1 байт, нельзя писать: OUT 378h,AL
Cледует пользоваться косвенным выводом через регистр DX так:
MOV DX,378h
OUT DX,AL
Однако и это будет только засылка выводимого байта в порт. Для вывода на принтер надо еще выдать строб (pin 01). Кроме того, надо проверить готов ли принтер принять очередной байт. Для этого есть еще два регистра:
Регистр статуса порта (адреса: 279, 379, 3BD)
│7│6│5│4│3│2│1│0│
│ │ │ │ │ │ │ └─ 1 = time-out
│ │ │ │ │ └─┴─ unused
│ │ │ │ └ 1 = Принтер включен, pin 15
│ │ │ └─ 1 = Принтер готов к работе, pin 13
│ │ └ 1 = В принтере нет бумаги, pin 12
│ └ 0 = Готов к приему очередного байта, pin 10
└── 0 = Полная готовность, pin 11
Регистр управл. портом (адреса: 27A, 37A, 3BE)
│7│6│5│4│3│2│1│0│
│ │ │ │ │ │ │ └ 1 = Строб выдачи данных, (pin 1)
│ │ │ │ │ │ └ 0 = Движение бумаги на 1 строку, (pin 14)
│ │ │ │ │ └ 0 = Сброс принтера, (pin 16)
│ │ │ │ └ 1 = Разрешение работы принтера, (pin 17)
│ │ │ └ 0 = IRQ не вырабатывается, 1=IRQ есть
└─┴─┴ unused
Последовательный порт RS232C
Последовательный порт обеспечивает обмен данными последовательным кодом по интерфейсу RS232C (ГОСТ 18145-81 и ГОСТ 23675-79). Обычно РС имеет в своем составе два последовательных порта СОМ1 и СОМ2, однако при установке дополнительного оборудования возможно увеличение числа последовательных портов до 16. Один из портов обычно используется для подключения мыши. Кроме мыши эти порты используются для организации компьютерных сетей и подключения разного рода модемов.
Например в DOS предусмотрена возможность связи двух компьютеров для взаимного обмена файлами с жестких дисков: F9, Left(Right), Link. Далее открывается окно, где предлагается выбрать порт для связи и назначить тип связи: Master(хозяин) - Slave(раб).
Принцип обмена
В порт командой OUT засылается передаваемое слово. Сразу после засылки данных в порт начинается его передача:
- в исходном состоянии по цепи данных передается "1" Это стоповая посылка, может быть неограниченно длинной;
- передача слова начинается со стартовой посылки '0' в течение одного такта;
- далее передаются биты кода слова из 5,6,7 или 8 разрядов (устанавливается в регистре статуса порта);
- в конце может передаваться контрольный бит четности (нечетности) (необходимость его устанавливается в регистре статуса порта);
- передача слова заканчивается стоповой посылкой. Минимальная длительность ее перед следующим словом 1, 1.5 или 2 такта.
Такты | | | | | | | | | | | |
нач.передачи нов. сл
──── ┐ ┌──┐ ┌ ┐ ┌ ┐ ┌───┐
└ ┘ └─┘ └── ┘ └ ┘ └─
Stop │ 1 1 0 1 0 0 1 │ Stop
└ Start └ бит контр.чет.=0
Скорость приема и передачи д.б. установлена одинаковой на приемном и передающем портах в пределах от 50 до 115000 бит/сек с точностью 2% (устанавливается в регистрах статуса портов).
Адреса последовательных портов: СОМ1=3F8h, COM2=2F8h. Кроме того используются еще 8 регистров - управляющих и статуса портов.
UART - Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
Обмен по интерфейсу RS232C осуществляется через 9 (или 25)контактный разъем.