- •К.А. Палагута Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств
- •Москва 2011
- •Глава 1. Микропроцессор (мп), микропроцессорная система (мпс), основные понятия 11
- •Глава 2 Режимы работы мпс 33
- •Глава 3. Реализация и организация памяти мп 57
- •Глава 4. Микропроцессор кр580вм80а (Intel 8080) 77
- •Глава 5. Микропроцессор к1810вм86 (Intel 8086) 138
- •Глава 6. Микропроцессоры Intel от 80186 до Pentium 4 159
- •Глава 7. Микропроцессор к1801вм1, магистраль q-bus 209
- •Глава 8. Понятие и задачи интерфейса 239
- •Глава 9. Интерфейсные блоки для магистралей isa и q-bus 255
- •Глава 10. Промышленные интерфейсы. Сетевые протоколы в автомобиле 308
- •Глава 11. Интегральные схемы программируемой логики (ис пл) 326
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Микропроцессор (мп), микропроцессорная система (мпс), основные понятия
- •1.1 Определение микропроцессора, классификация мп
- •1.2 Микропроцессорный комплект (мпк)
- •1.3 Микропроцессорная система
- •1.4 Линия, шина, магистраль
- •1.5 Типы магистралей
- •1.6 Шина адреса, раздельные и объединенные адресные пространства памяти и устройств ввода-вывода
- •1.7 Шина данных
- •1.8 Шина управления
- •1.9 Архитектура и структура микропроцессора
- •1.10 Cisc и risc процессоры, конвейерное выполнение команд программы
- •1.11 Конвейерная обработка данных
- •1.12 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 2 Режимы работы мпс
- •2.1 Режим обмена данными под управлением процессора
- •2.2 Режим пдп
- •2.3 Режим прерывания
- •2.4 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 3. Реализация и организация памяти мп
- •3.1. Виды запоминающих устройств (зу)
- •3.2. Кэш-память
- •3.3. Когерентность, механизмы сквозной и обратной записи
- •3.4. Алгоритмы обновления содержимого заполненных строк, снуппинг
- •3.5. Организация памяти
- •3.6. Внешние зу
- •3.7. Контрольные вопросы и задания
- •Глава 4. Микропроцессор кр580вм80а (Intel 8080)
- •4.1 Структура мп к580вм80
- •4.2 Основные технические характеристики мп кр580вм80а
- •4.3 Регистровая модель мп к580вм80
- •4.4 Классификация команд мп кр580вм80а
- •4.5 Команды пересылки (перемещения) данных
- •4.5.1 Пересылка из регистра в регистр
- •4.5.2 Непосредственная пересылка
- •4.5.3 Непосредственная загрузка пары регистров
- •4.5.4 Запоминание/загрузка аккумулятора и пары hl
- •4.5.5 Ввод из пары регистров в стек
- •4.5.6 Ввод а и f в стек
- •4.5.7 Выбор из стека пары регистров
- •4.5.8 Выбор (a) и (f) из стека
- •4.5.9 Обмен данными
- •4.5.10 Пересылка нl
- •4.6 Приращение / отрицательное приращение
- •4.6.1 Приращение/отрицательное приращение регистра
- •4.6.2 Приращение пары регистров
- •4.6.3 Отрицательное приращение пары регистров
- •4.7 Арифметические и логические операции
- •4.7.1 Арифметические операции над (a) и (r)
- •4.7.2 Арифметические операции с непосредственной адресацией
- •4.7.3 Сложение содержимого пар регистров
- •4.7.4 Логические операции над (а) и (r)
- •0800) Ora c
- •4.7.5 Логические операции с непосредственной адресацией
- •4.7.6 Операции сравнения
- •4.7.7 Операции циклического сдвига (а).
- •4.7.8 Дополнение аккумулятора
- •4.8 Команды перехода и вызова подпрограмм
- •4.8.1 Команды переходов
- •4.8.2 Команды вызова подпрограмм и возврата из подпрограмм
- •4.9 Команды ввода – вывода
- •4.9.1 Ввод данных из входного порта
- •4.9.2 Вывод данных в выходной порт
- •4.10 Команды управления
- •4.10.1 Рестарт (повторный запуск)
- •4.10.2 Изменение (Тс)
- •0800) Stc
- •0800) Cmc
- •4.10.3 Управление прерываниями
- •4.10.4 Двоично-десятичная коррекция
- •4.10.5 Пустая операция
- •4.10.6 Останов
- •4.11 Микропроцессор intel8085
- •4.11.1 Архитектура мп intel8085
- •4.11.2 Регистры мп Intel 8085
- •4.11.3 Ввод и вывод последовательных данных
- •4.12 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 5. Микропроцессор к1810вм86 (Intel 8086)
- •5.1. Устройство и работа микропроцессора Intel 8086 (k1810bm86)
- •5.1.1. Структура микропроцессора Intel 8086
- •5.1.2. Режимы работы микропроцессора
- •5.1.3. Структура минимально укомплектованной системы на базе микропроцессора к1810вм86
- •5.1.4. Структура системы средней сложности на базе микропроцессора к1810вм86
- •5.2. Программная модель микропроцессора Intel 8086
- •5.2.1. Пользовательские регистры
- •5.2.2. Регистры общего назначения
- •5.2.3. Сегментные регистры
- •5.2.4. Регистры состояния и управления
- •5.3. Формирование физического адреса в микропроцессоре Intel 8086
- •5.4 Способы адресации микропроцессора
- •5.5 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 6. Микропроцессоры Intel от 80186 до Pentium 4
- •6.1. Архитектура микропроцессоров 80186/80188
- •6.2. Микропроцессор 80286
- •6.2.1 Аппаратные особенности
- •6.2.2 Система команд
- •6.2.3. Виртуальная память
- •6.3. Микропроцессоры 80386 и 80486
- •6.3.1. Микропроцессор 80386
- •6.4. Микропроцессоры Pentium и Pentium Pro
- •6.5. Специальные регистры микропроцессора Pentium
- •6.6. Управление памятью микропроцессора Pentium
- •6.7. Новые команды микропроцессора Pentium
- •6.8. Специальные особенности микропроцессора Pentium Pro
- •6.9. Микропроцессоры Pentium II, Pentium III и Pentium 4
- •6.9.1. Сопряжение с памятью
- •6.9.2. Набор регистров
- •6.11 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 7. Микропроцессор к1801вм1, магистраль q-bus
- •7.1 Микропроцессор к1801вм1
- •7.1.1 Структурная схема микропроцессора к1801вм1
- •7.1.2 Основные технические характеристики
- •7.1.3 Регистровая модель микропроцессора
- •7.1.4 Адресное пространство
- •7.1.5 Формат команд
- •7.1.6 Методы адресации
- •7.2. Системная магистраль q-Bus
- •7.2.1 Временная диаграмма цикла ввод
- •7.2 2 Временная диаграмма цикла вывод
- •7.2.3 Цикл ввод-пауза-вывод
- •7.2.4 Временная диаграмма предоставления прямого доступа к памяти
- •7.2.5 Временная диаграмма прерывания
- •7.3 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 8. Понятие и задачи интерфейса
- •8.1 Интерфейс
- •8.2 Селекция магистралей
- •8.2.1 Схемы централизованной селекции
- •8.2.2 Схемы децентрализованной селекции
- •8.3 Синхронизация обмена по магистрали
- •8.4 Координация взаимодействия устройств на магистрали
- •8.5 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 9. Интерфейсные блоки для магистралей isa и q-bus
- •9.1 Isa
- •9.2. Порядок обмена по системной магистрали isa
- •9.2.1. Особенности магистрали isa
- •9.2.2. Сигналы магистрали isa
- •9.2.3. Циклы магистрали isa
- •9.3 Разработка устройств сопряжения для isa
- •9.3.1. Проектирование аппаратуры для сопряжения с isa
- •9.4 Разработка устройств сопряжения для q-bus
- •9.5 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 10. Промышленные интерфейсы. Сетевые протоколы в автомобиле
- •10.1 Промышленные Fieldbus (полевые) сети
- •10.1.1 Модель osi (Open System Interconnection) (iso/osi) для стандартов.
- •10.1.2 Локальная сеть на основе интерфейса rs-485, объединяющая несколько приемо-передатчиков.
- •10.2 Этапы развития fieldbus технологий
- •10.3 Сетевые протоколы в автомобиле
- •10.4 Контрольные вопросы и задания
- •Глава 11. Интегральные схемы программируемой логики (ис пл)
- •11.1. Классификация ис программируемой логики
- •11.2. Конструктивно-технологические типы современных программируемых элементов
- •11.3. Области применения микросхем с программируемой логикой
- •11.4 Системные свойства ис пл
- •11.5 Типовые схемотехнические решения
- •11.6 Приемы дополнительной обработки сигнала
- •11.7 Организация двунаправленных выводов
- •11.8 Схема программирования типа выхода ячейки (введение триггера)
- •11.9 Fpga (программируемые пользователем вентильные матрицы)
- •11.10. Полные ресурсы межсоединений в микросхемах cpld
- •11.11 Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Список литературы
Глава 5. Микропроцессор к1810вм86 (Intel 8086) 138
5.1. Устройство и работа микропроцессора Intel 8086 (K1810BM86) 138
5.1.1. Структура микропроцессора Intel 8086 138
5.1.2. Режимы работы микропроцессора 141
5.1.3. Структура минимально укомплектованной системы на базе микропроцессора К1810ВМ86 141
5.1.4. Структура системы средней сложности на базе микропроцессора К1810ВМ86 144
5.2. Программная модель микропроцессора Intel 8086 146
5.2.1. Пользовательские регистры 147
5.2.2. Регистры общего назначения 148
5.2.3. Сегментные регистры 149
5.2.4. Регистры состояния и управления 150
5.3. Формирование физического адреса в микропроцессоре Intel 8086 153
5.4 Способы адресации микропроцессора 154
5.5 Контрольные вопросы и задания 157
Глава 6. Микропроцессоры Intel от 80186 до Pentium 4 159
6.1. Архитектура микропроцессоров 80186/80188 164
6.2. Микропроцессор 80286 167
6.2.1 Аппаратные особенности 167
6.2.2 Система команд 170
6.2.3. Виртуальная память 173
6.3. Микропроцессоры 80386 и 80486 174
6.3.1. Микропроцессор 80386 175
6.4. Микропроцессоры Pentium и Pentium Pro 184
6.5. Специальные регистры микропроцессора Pentium 189
6.6. Управление памятью микропроцессора Pentium 193
6.7. Новые команды микропроцессора Pentium 198
6.8. Специальные особенности микропроцессора Pentium Pro 201
6.9. Микропроцессоры Pentium II, Pentium III и Pentium 4 202
6.9.1. Сопряжение с памятью 205
6.9.2. Набор регистров 205
6.11 Контрольные вопросы и задания 207
Глава 7. Микропроцессор к1801вм1, магистраль q-bus 209
7.1 Микропроцессор К1801ВМ1 209
7.1.1 Структурная схема микропроцессора К1801ВМ1 209
7.1.2 Основные технические характеристики 210
7.1.3 Регистровая модель микропроцессора 211
7.1.4 Адресное пространство 213
7.1.5 Формат команд 214
7.1.6 Методы адресации 217
7.2. Системная магистраль Q-Bus 230
7.2.1 Временная диаграмма цикла ВВОД 231
7.2 2 Временная диаграмма цикла ВЫВОД 233
7.2.3 Цикл ВВОД-ПАУЗА-ВЫВОД 234
7.2.4 Временная диаграмма предоставления прямого доступа к памяти 235
7.2.5 Временная диаграмма прерывания 236
7.3 Контрольные вопросы и задания 238
Глава 8. Понятие и задачи интерфейса 239
8.1 Интерфейс 239
8.2 Селекция магистралей 240
8.2.1 Схемы централизованной селекции 241
8.2.2 Схемы децентрализованной селекции 245
8.3 Синхронизация обмена по магистрали 248
8.4 Координация взаимодействия устройств на магистрали 252
8.5 Контрольные вопросы и задания 253
Глава 9. Интерфейсные блоки для магистралей isa и q-bus 255
9.1 ISA 255
9.2. Порядок обмена по системной магистрали ISA 257
9.2.1. Особенности магистрали ISA 258
9.2.2. Сигналы магистрали ISA 261
9.2.3. Циклы магистрали ISA 273
9.3 Разработка устройств сопряжения для ISA 278
9.3.1. Проектирование аппаратуры для сопряжения с ISA 280
9.4 Разработка устройств сопряжения для Q-bus 304
9.5 Контрольные вопросы и задания 307
Глава 10. Промышленные интерфейсы. Сетевые протоколы в автомобиле 308
10.1 Промышленные Fieldbus (полевые) сети 308
10.1.1 Модель OSI (Open System Interconnection) (ISO/OSI) для стандартов. 309
10.1.2 Локальная сеть на основе интерфейса RS-485, объединяющая несколько приемо-передатчиков. 310
10.2 Этапы развития fieldbus технологий 312
10.3 Сетевые протоколы в автомобиле 314
10.4 Контрольные вопросы и задания 324
Глава 11. Интегральные схемы программируемой логики (ис пл) 326
11.1. Классификация ИС программируемой логики 326
11.2. Конструктивно-технологические типы современных программируемых элементов 329
11.3. Области применения микросхем с программируемой логикой 333
11.4 Системные свойства ИС ПЛ 335
11.5 Типовые схемотехнические решения 336
11.6 Приемы дополнительной обработки сигнала 338
11.7 Организация двунаправленных выводов 338
11.8 Схема программирования типа выхода ячейки (введение триггера) 339
11.9 FPGA (программируемые пользователем вентильные матрицы) 340
11.10. Полные ресурсы межсоединений в микросхемах CPLD 343
11.11 Контрольные вопросы и задания 347
Заключение 349
Глоссарий 350
Список литературы 369