3. Структура типичной микроэвм

Структура микроЭВМ является магистрально-модульной. В такойструктуре имеется группа магистралей (шин), к которым подключаются различные модули (блоки), обменивающиеся между собой информацией по одним и тем же шинам поочередно. На рис. 6 показана структура типичной трехмагистральноймикроЭВМ.

Рис. 6. Структура типичной микроЭВМ

Данная структура сильно упрощена, поскольку МПС (микроЭВМ) всвоем составе содержит такие устройства, как шинные формирователи, параллельные и последовательные адаптеры, контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти, таймеры и т.д.

3.1. Система шин микроЭвм

Шина представляет собой набор электрических проводников, объединенных функционально и часто физически. Шины объединяют все функциональные блоки микроЭВМ и обеспечивают обмен данными. На рис. 7 показано условное изображение шины, где n – разрядность шины (числопроводников).

Рис. 7. Условное обозначение шины

В составе типичной микроЭВМ выделяют три типа шин:

AB (Address Bus) – шинаадреса;

DB (DataBus) – шина данных;

CB (ControlBus) – шина управления.

Шина адреса (AB) предназначена для однозначного определения элемента микроЭВМ (например, ячейки памяти или устройства ввода/вывода) и является однонаправленной. Шинаданных (DB) служит для обмена данными между элементами микроЭВМ (двунаправленная). Шина управления (CB) предназначена для согласования работы элементов микроЭВМ. В структуре трехмагистральноймикроЭВМ (рис. 6) приведены 4 сигнала шины управления:

MEMR (MemoryRead) – сигнал чтения из памяти;

MEMW (MemoryWrite) – сигнал записи в память;

I/OR (Input/OutputRead) – сигнал чтения из внешнего устройства;

I/OW (Input/OutputWrite) – сигнал записи во внешнее устройство.

Это далеко не весь список управляющих сигналов в МПС.

3.2. Микропроцессор

Как уже отмечалось ранее, микропроцессор – функционально законченное устройство, работающее по программе, подаваемой на ее вход. МПв микроЭВМ является центральным узлом по обработке информации. Он вырабатывает большинство управляющих сигналов МПС, выдает адреса ячеекпамяти, адреса устройств ввода/вывода, из которых следует считать или записать данные. Микропроцессор ведет обмен данными практически со всемиузлами микроЭВМ и осуществляет за ними контроль.

3.3. Память

Память микроЭВМ представляет собой совокупность регистров (ячеек), предназначенных для хранения информации в двоичной форме. Каждаяячейка имеет уникальный адрес, что обеспечивает возможность доступа кней. Адрес представляет собой двоичное слово, длина которого определяетколичество ячеек, которое может быть адресовано. Совокупность всех адресов образует адресное пространство микроЭВМ.

Если в ABm разрядов, то объем адресного пространства:

Память имеет две классические разновидности: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

ПЗУ хранит фиксированные программы и данные, оно является энергонезависимым и при выключении питания информацию не теряет. ОЗУ хранит оперативные данные (изменяемые программы, промежуточные результаты вычислений и пр.) и теряет свое содержимое вместе с потерей питания. Но в ОЗУ в отличие от ПЗУ можно записывать данные, а не только читать в процессе работы.