Минобрнауки россии

государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

московский государственный индустриальный университет

институт дистанционного образования

К.А. Палагута Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств

Учебное пособие

Москва 2011

Рассмотрены вопросы организации, функционирования и программирования микропроцессоров, а также базовая информация об интерфейсах. Представлены универсальные микропроцессоры и программируемые логические интегральные схемы. Приводятся программные модели микропроцессоров и микроконтроллеров, особенности ассемблеров нескольких микропроцессоров.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 220301 (210300) «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении» специализации 46 «Автоматические и электронные системы транспортных средств» дистанционной и очной форм обучения, и может быть использовано в курсах «Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств», «Микропроцессорные системы управления транспортных средств».

Оглавление

Предисловие 8

Введение 9

Глава 1. Микропроцессор (мп), микропроцессорная система (мпс), основные понятия 11

1.1 Определение микропроцессора, классификация МП 11

1.2 Микропроцессорный комплект (МПК) 13

1.3 Микропроцессорная система 13

1.4 Линия, шина, магистраль 16

1.5 Типы магистралей 17

1.6 Шина адреса, раздельные и объединенные адресные пространства памяти и устройств ввода-вывода 18

1.7 Шина данных 19

1.8 Шина управления 21

1.9 Архитектура и структура микропроцессора 23

1.10 CISC и RISC процессоры, конвейерное выполнение команд программы 27

1.11 Конвейерная обработка данных 28

1.12 Контрольные вопросы и задания 32

Глава 2 Режимы работы мпс 33

2.1 Режим обмена данными под управлением процессора 33

2.2 Режим ПДП 35

2.3 Режим прерывания 41

2.4 Контрольные вопросы и задания 56

Глава 3. Реализация и организация памяти мп 57

3.1. Виды запоминающих устройств (ЗУ) 57

3.2. Кэш-память 62

3.3. Когерентность, механизмы сквозной и обратной записи 65

3.4. Алгоритмы обновления содержимого заполненных строк, снуппинг 65

3.5. Организация памяти 69

3.6. Внешние ЗУ 73

3.7. Контрольные вопросы и задания 75

Глава 4. Микропроцессор кр580вм80а (Intel 8080) 77

4.1 Структура МП К580ВМ80 77

4.2 Основные технические характеристики МП КР580ВМ80А 79

4.3 Регистровая модель МП К580ВМ80 79

4.4 Классификация команд МП КР580ВМ80А 84

4.5 Команды пересылки (перемещения) данных 87

4.5.1 Пересылка из регистра в регистр 87

4.5.2 Непосредственная пересылка 88

4.5.3 Непосредственная загрузка пары регистров 89

4.5.4 Запоминание/загрузка аккумулятора и пары HL 90

4.5.5 Ввод из пары регистров в стек 95

4.5.6 Ввод А и F в стек 96

4.5.7 Выбор из стека пары регистров 97

4.5.8 Выбор (A) и (F) из стека 98

4.5.9 Обмен данными 99

4.5.10 Пересылка НL 100

4.6 Приращение / отрицательное приращение 101

4.6.1 Приращение/отрицательное приращение регистра 101

4.6.2 Приращение пары регистров 103

4.6.3 Отрицательное приращение пары регистров 103

4.7 Арифметические и логические операции 104

4.7.1 Арифметические операции над (A) и (r) 105

4.7.2 Арифметические операции с непосредственной адресацией 108

4.7.3 Сложение содержимого пар регистров 110

4.7.4 Логические операции над (А) и (r) 111

4.7.5 Логические операции с непосредственной адресацией 113

4.7.6 Операции сравнения 114

4.7.7 Операции циклического сдвига (а). 115

4.7.8 Дополнение аккумулятора 117

4.8 Команды перехода и вызова подпрограмм 118

4.8.1 Команды переходов 118

4.8.2 Команды вызова подпрограмм и возврата из подпрограмм 121

4.9 Команды ввода – вывода 126

4.9.1 Ввод данных из входного порта 127

4.9.2 Вывод данных в выходной порт 127

4.10 Команды управления 127

4.10.1 Рестарт (повторный запуск) 127

4.10.2 Изменение (Тс) 128

4.10.3 Управление прерываниями 129

4.10.4 Двоично-десятичная коррекция 129

4.10.5 Пустая операция 130

4.10.6 Останов 130

4.11 Микропроцессор INTEL8085 131

4.11.1 Архитектура МП INTEL8085 131

4.11.2 Регистры МП Intel 8085 133

4.11.3 Ввод и вывод последовательных данных 133

4.12 Контрольные вопросы и задания 135