- •Київ нухт 2011
- •1. Загальні відомості про мікропроцесор та мікропроцесорну систему
- •1.1. Мікропроцесор. Загальні положення та визначення.
- •1.2. Архітектура мікропроцесора
- •1.3. Загальна структура мікропроцесора та його функціонування
- •1.4. Поняття про мікропроцесорну систему (мпс)
- •1.5. Поняття мікропроцесорного контролера
- •2. Загальні відомості пронадання та опрацювання інформації в мікропроцесонній техніці
- •2.1. Поняття інформації та дві форми її надання
- •2.2. Фізична суть цифрової інформації та елементи її реалізації
- •3. Основи алгебри логіки
- •3.1. Загальні положення
- •3.2. Опис та задання логічних функцій.
- •3.3. Основні логічні функції алгебри логіки
- •4. Способи надання інформації в мікропроцесорі
- •4.1. Поняття систем числення в мікропроцесорній техніці
- •4.2. Дівйкова система числення та основи переведення чисел між системами числення
- •4.2.1. Перетворення двійкових чисел в десяткові.
- •4.2.2. Перетворення десяткових чисел в двійкові
- •4.3. Вісімкова та шістнадцяткова системи числення
- •5. Структурні елементи мікропроцесора
- •5.1. Поняття машинного слова, регістрів
- •5.2. Формати надання чисел в мікропроцесорах
- •5.3. Двійкова арифметика в мікропроцесорі.
- •5.4. Двійково-десяткова арифметика.
- •5.4.1 Додавання двійково-десяткових чисел без знаку.
- •5.4.2 Додавання двійково-десяткових чисел із знаком.
- •5.5. Регістр стану (psw) мп та його призначення
- •5.6. Поняття шин (bus) мікропроцесора
- •5.7. Арифметично – логічний пристрій мікропроцесора
- •5.8. Пристій вводу – виводу (пвв).
- •In 07н; ввести в акумулятор дані із порту 7;
- •Поняття шинних драйверів.
- •5.9. Поняття інтерфейсу
- •5.10. Передавання інформації у послідовному коді.
- •5.11. Память мікропроцесорів та опереції з нею
- •5.12. Адресний простір мікропроцесора
- •5.13. Стек та його використовування
- •6. Мови програмування мпс
- •6.1. Рівні мов прграмування мп.
- •6.1.1. Базова мова мікропроцесора.
- •6.1.2. Мова “ асемблер” (другого рівня).
- •6.1.3. Мови третього рівня.
- •6.2. Основні правила запису програм на мові асемблера
- •6.3 Програмне забезпечення мікропроцесорнихсистем та його види
- •6.4. Способи адресації в мікропроцесорній системі
- •6.5. Формати команд мікропроцесорів
- •Варіанти однобайтних команд:
- •6.6. Робочий цикл виконання програми мп
- •7. Однокристальний мікропроцесорний контролер кр1816ве51…….
- •7.1. Номеклатура та порівняльні характеристики мп
- •7.2. Структурна схема мікроконтролера кр1816ве51 та призначення складових
- •Призначення виводів мп кр1816ве51
- •Призначення виводів мп кр1816ве51
- •7.3. Функціонування мп кр1816ве51
- •7.4. Система команд мп кр1816ве51
- •In port- те, що знаходиться в порту вводу заноситься в акумулятор а
- •8. Приклади програмування на асемблері кр1816ве51
- •8.1 Форомалізований підхід до розробки прикладної програми
- •8.2. Підрахунок імпульсів
- •8.3. Функції часової витримки
- •8.4. Функції вимірювання часових інтервалів
- •8.5. Перетворення кодів між системами числення
- •8.6. Аналого-цифрове перетворення
- •8.7 Приклад програмування технічної задачі
- •8.7.1. Постановка задачі
- •8.7.2. Аналіз задачі.
- •8.7.3. Розробка схеми пристрою та інтерфейсу.
- •8.7.4. Інженерна інтерпретація задачі
- •8.7.5. Розробка блок –схеми алгоритму
- •8.7.6 Розробка прикладної програми
- •Програма sezam
- •Контрольні запитання з курсу
- •Література
- •1..Технічне та програмне забезпечення плк “ломіконт” Функціональні можливості плк “Ломіконт”.
- •Технічні характеристики Ломіконта
- •2. Фізична сруктура контролера та його склад
- •На рис 1.1 приведена фізична структура л-110 з основними модулями.
- •Програмування плк “ломіконт”
- •ПрК задає логіку управління конкретним технологічним об”єктом.
- •Порядок виконання програми контролером:
- •05 Если умова а
- •07 Если умова в
- •11 Если умова с
- •00 Если в дв015
- •01 Тогда о кс102
- •02 Иначе в кс116
- •14 Тогда алг 031 (потім виконати алгоритм 031)
- •3. Приклад програмування на технологічній мові «Мікрол»
- •Програмування алгоритму
- •Безпоседньо програма
- •11 Тогда о кс100 - 26 тогда тс 1.0.0
- •Бібліотека алгоритмів «ломіконту»
4. Способи надання інформації в мікропроцесорі
4.1. Поняття систем числення в мікропроцесорній техніці
Система числення – це сукупність правил запису чисел.Розрізняють
позиційні та непозиційні системи числення.
Основною характеристикою позиційних систем числення є її основа q, яка визначає кількість різних символів e, що використовуються для запису чисел.
Основа системи числення визначає також старший символ (старшу цифру) e , який може бути використаний в ній: e = q -1.
В позиційних системах числення ціле позитивне число Е записується в
вигляді послідовних символів:
Е = (e e e … e …e e e ) ,
а вага кожного символу в цій послідовності визначається його позицією в запису числа і дорівнює q , де q - основа система числення; е –довільний символ системи числення; n – кількість позицій (розрядів) символів в запису числа; і – довільна позиція символу в запису (позиція відраховується і зростає
в запису числа з права на ліво).
Позиційна система числення дозволяє виконувати так званий розгорнутий
запис числа, коли значення числа надається у вигляді суми чисел, кожне з яких дорівнює добутку символу числа в певній позиції (розряді) на його вагу в цій позиції. Тобто, довільне число Е в позиційній системі числення з основою q можна записати у вигляді:
Е = (e … e … e ) =e q + e q +…+e q +…+e q + e q +e q =
= e *q .
Розгорнута форма запису є формулою, яка дозволяє перевести довільне ціле число в будь-якій позиційній системі числення в десяткову систему числення. Але, при визначенні суми за цією формулою, символи (цифри) e та основа системи числення q повинні бути надані в десятковій системі числення.
Максимальне значення числа Е для n – розрядного числа в позиційній системі числення отримується при запису в усіх його розрядах старшого символу (цифри) e = q -1:
Е = ( q -1 ) * q .
Із цієї формули витікає, що в позиційній системі числення для n– розрядного числа існує q різних чисел, які не повторюються, включаючи нуль.
В звичайній нам десятковій системі числення q = 10 і використовується 10
символів «е», які визначають цифри від 0 до 9.
Старша цифра e = q -1 = 10-1= 9. А розгорнута форма запису
довільного трьох розрядного числа, наприклад, Е =234 , має вигляд:
Е = 2* 10 + 3* 10 + 4* 10 = 2*100 + 3*10 + 4 *1 = 200 + 30 + 4 = 234.
В мікропроцесорній техніці для надання інформації в мікропроцесор для її обробки і при його програмуванні використовуються, в доповнення до десяткової системи числення, двійкова, вісімкова та шістнадцяткова системи числення.
Основою двійкової системи числення є число 2 (q= 2) і використовуються тільки дві цифри (символи) – 0 та 1, яка э старшою цифрою в цій системі числення. Основою вісімкової системи числення є число 8 (q= 8) і використовуються 8 символів: цифри від 0 до 7 а старша цифра в цій системі числення e = q -1 =7. В шістнадцятковій системі числення (q= 16) використовуються 16 символів: 10 цифр десяткової системи від 0 до 9, а також 6 прописних букв латинського алфавіту від літери А до F, які відповідають таким числам десяткової системи числення: A - 10, B - 11, C - 12, D - 13, E - 14 та F -15. Старший цифра - символ F.
Всі пристрої обчислювальної техніки та мікропроцесорні пристрої на рівні машинних кодів опрацьовують цифрову інформацію виключно в двійковій системі числення.
Використання двійкової системи числення пояснюється тим, що, по-перше, вона добре співвідноситься з технічними характеристиками цифрових схем, які мають лише два стійких стани - високий та низький (фізичну суть побудови яких ми вже розглянули); по-друге, зручностями запису, зберігання і простоти вводу двійкових чисел в ці пристрої (потрібно тільки скинути в нульовий стан тригер, або навпаки – взвести його в стан високого рівня на виході), по-третє, арифметичні дії з двійковими числами набагато простіші, ніж із десятковими, що спрощує побудову обчислювальних пристроїв.
Числа, які записані в двійковій системі, займають більше позицій, більш громіздкі в запису і не зручні читання їх людиною. Для скорочення запису двійкових чисел та спощення запису кодів чисел використовують вісімкову та шістнадцяткову системи числення. Вибір цих систем числення обумовлений тим, що число 8 = 2 , а 16 = 2 .
Вісімкова та шістнадцяткова системи числення використовуються при
програмуванні та при поданні і опрацюванні даних в ЕОМ та МПС.
В мікропроцесорній техніці використовується також двійково-десяткова система числення, яка є непозиційною. Числа, які наданні в ній використовуються, в основному, тільки при вводі і виводі даних із мікропроцесора, і вони відповідним чином перетворюються в двійкову систему чи навпаки, а також при виконання мікропроцесором операцій за правилами десяткової арифметики..
Таблиця еквівалентності кодів між систамими числення.
(8-ве, 10-ве, 16-ве) двійкове 10-ве 16-ве двійкове 8-ве
(q= 8, q=10, q= 16) q= 2 q= 10 q= 16 q= 2 q= 2
0 0000 8 8 1000 10
1 0001 9 9 1001 11
2 0010 10 A 1010 12
3 0011 11 B 1011 13
4 0100 12 C 1100 14
5 0101 13 D 1101 15
6 0110 14 E 1110 16
7 0111 15 F 1111 17
16 10 10000 20
Запишемо коди чисел у вісімковой (q= 8), шістнадцятковій (q= 16) та
двійковій (q= 2) системах числення, які відповідають першим 16-ти цифрам десяткової (q= 10) системи числення.
Перші вісім символів від 0 до 7 для 8-вої, 10-вої та 16-вої систем числення співпадають. Розбіжності починаються із символу 8 десяткової системи числення (див. табл.еквівалентності кодів).
При запису двійкових чисел, які відповідають десятковим числам, використовуємо позицію цифер.
Для перших двох десяткових чисел все просто: нулю та одиниці десяткової системи числення – відповідають 0 та 1 двійкової. Для десяткового числа два вже не залишилось невикористаних символів в двійковій системі числення. Тому для його запису в двійковій системі числення використовується позиція цифр, тобто, числа зображують не одним, а декількома послідовними символами (розрядами). Теж саме ми використовуємо в десятковій системі при переході від 9 до 10. Тоді пишемо для цифри 2 в двійковій системі - 0 в крайній розряд справа, і задіюємо новий старший розряд зліва куди записуємо 1 і дістаємо число 10. Для числа десяткового числа три – замінюмо 0 в крайньому правому розряді на 1 і отримуємо число 11. Для десяткового числа чотири – потрібно використати ще одну позицію зліва і дістаємо число 100. Міркуючи аналогічно визначимо, що десятковим числам відповдають: 5 – 101; 6 – 110; 7 – 111; а числу 8 відповідає двійкове 1000. Числу 9 відповідає двійкове 1001 і т.д..