Магистраль микросистемы. На физическом уровне ЦП взаимодействуете памятью и подсистемой ВВ через единый набор системных шин—внутрисистемную магистраль (рис. 2.5), в общем случае состоящую из:
шины данных DB (Data Bus), по которой производится обмен данными между ЦП, памятью и подсистемой ВВ;
шины адреса АВ (Address Bus), используемой для передачи адресов ячеек памяти и портов ВВ, к которым осуществляется обращение;
шины управления СВ (Control Bus), реализующей функцию управления циклами обмена и работой системы.
Рис. 2.5. Микро ЭВМ с трехшинной магистралью
Этот же набор шин применяется и для организации канала ПДП. Магистраль такого типа носит название трехшинной с раздельными типами передачи адреса и данных. Примером внутрисистемной магистрали с тремя шинами служит широко распространенная магистраль И41 и ей подобные.
Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать
![03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]](https://i.ytimg.com/vi/mjiJutISb6U/0.jpg)
Физическое совмещение линий связи ЦП с памятью и подсистемой ВВ было необходимым в связи с технологической особенностью производства БИС — ограниченным числом физических выводов, допустимых на кристалле. До середины 80-х гг. стандартная микропроцессорная БИС имела около 40 выводов, через которые требовалось связаться как с памятью, так и с подсистемой ВВ.
В некоторых МС с целью дальнейшего сокращения ширины физической магистрали вводят совмещенную шину адреса/данных AD (Address/Data Bus), no которой передаются как адреса, так и данные (рис. 1.6). Этап передачи адресной информации отделен по времени от этапа передачи данных и стробируется специальным сигналом ALE (Address Latch Enable), который включен в состав СВ. Данную магистраль обычно называют двухшинной с совмещенными, шинами передачи адреса и данных. В качестве примера магистрали последнего типа можно привести внутрисистемную магистраль, формируемую в МП К1821ВМ85А, а также хорошо известную магистраль МПИ (межмодульный параллельный интерфейс) микросистем на базе БИС серии К 1801.
Рис. 2.6. Микро ЭВМ с двкхшинной магистралью
Входящий в состав шины управления сигнал ALE используется для разделения функций, выполняемых совмещенной шиной AD. Для этой цели обычно служит срез ALE (переход из состояния 1 в 0), по которому присутствующая на шине AD адресная информация должна быть принята во внешний адресный регистр. При напряжении низкого уровня (0) на линии ALE шина AD выполняет функцию передачи данных.
Обычно каждый модуль МС с двухшинной магистралью, будь то модуль памяти или ВВ, содержит локальный адресный регистр RG, который представлен на рис. 2.7. или другие средства для запоминания адресной информации по срезу ALE. Для фиксации адресной информации может быть использован и один общий регистр (рис. 2.8), в результате ЦП с двухшинной магистралью преобразуется в подобный ему ЦП стремя раздельными шинами. Построенная таким образом система относится уже к классу трехшинных МС.
Рис. 2.7. Схема фиксации адреса (а) и временные диаграммы ее работы (б)
Видео:Шины ввода-выводаСкачать
Рис. 2.8. Преобразователь магистрали: 1 – двухшинная магистраль; 2 – трехшинная магистраль
Циклы обращения к магистрали. Физический обмен данными через магистраль выполняется словами или байтами в виде следующих друг за другом обращений к каналу. За один цикл обращения к магистрали между ЦП, памятью и подсистемой ВВ передается одно слово или байт. Существует несколько типовых циклов обмена. Среди них чтение памяти и запись в память. При изолированном ВВ добавляются чтение порта ВВ и запись в порт ВВ. В случае архитектуры гарвардского типа, когда памяти программ и данных физически разделены, вводится также цикл чтения памяти программ.
Читайте также: Датчики давления в шинах для джили эмгранд ес7
При двухшинной организации МС для увеличения пропускной способности системной магистрали применяется комбинированный обмен типа чтение-запись в память, связанный с однократной передачей адреса в начале цикла обмена.
Рассмотренный выше командный цикл состоит из ряда циклов обращения к магистрали. Если командный цикл образует основное неделимое действие для программиста, то цикл обращения к магистрали является главным звеном работы МС.
В зависимости от числа типовых циклов обращения к магистрали шина СВ должна содержать определенное число линий для передачи сигналов синхронизации и управления доступом, среди которых:
MRDC (Memory Read Cnmmand) Строб чтения памяти
Видео:Системная шина процессораСкачать
MWTC (Memory Write Command) Строб записи в память
IORC (Input/Output- Read Command) Строб чтения из порта ВВ
IOWC (Input/Output Write Command) Строб записи в порт ВВ
PSEN (Program Segment Enable) Строб чтения программной памяти
Иногда для передачи этих сигналов отводятся отдельные физические линии. В некоторых случаях такой набор сигналов заменяется другим, например:
RD (Read) Строб чтения
WR (Write) Строб записи
М/IO (Memory or Input/Output) Выбор пространства памяти или ВВ
Видео:Системная шина персонального компьютера AGPСкачать
COD (Code) Выбор памяти программ
Эти сигналы и образуют физическою линию управления. Нетрудно перейти от второго набора к первому, используя дополнительную внешнюю логику, входящую в преобразователь магистрали.
Компоненты, расположенные в пространстве памяти, управляются стробами MRDC и MWTC или RD/WR при М/ =1. Система ВВ реагирует на стробы IORC и IOWC или RD/WR при М/ = 0, программная память—на строб PSEN или RD при COD = 1. Временные диаграммы передачи данных через магистраль однотипны и имеют вид, представленный на рис. 2.9.
 |  |
| Рис. 2.9. Циклы чтения (а) и записи (б) трехшинной магистрали | Рис.2.10. Циклы чтения (а) и записи (б) двухшинной магистрали |
Здесь обобщенный строб RD или WR может быть заменен любым другим с соответствующим направлением передачи данных. В случае МС с совмещенной шиной AD в состав шины управления добавляется сигнал ALE (рис. 2.10), Сигналы управления выбором М/ и COD могут рассматриваться как расширение адресной информации, поэтому на них обычно накладываются те же временные ограничения, что и на адрес.
На диаграммах Рис. 2.9, 2.10 выходные данные истинны в момент окончания строба RD, тогда как формируемые ЦП выходные данные истинны в течение действия сигнала WR.
Магистрали с такими характеристиками применяются в простых МС, так как в них для вывода данных используются упрощенные выходные фиксирующие схемы со статическим входом синхронизации. Разработанные с расчетом на потенциальную запись периферийные БИС относятся к приборам первого поколения.
Читайте также: Сделай сам монтаж шин
Улучшение скоростных характеристик МС потребовало перехода к магистралям, в которых истинность как входных, так и выходных данных гарантируется только в момент окончания стробов RD и WR, генерируемых с упреждением. Это, в свою очередь, усложнило организацию периферийных модулей и привело к необходимости применения выходных фиксирующих схем двухтактного типа или с динамическим входом синхронизации.
ШИННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МПС. АРХИТЕКТУРА С ИЕАРХИЕЙ ШИН. МАГИСТРАЛЬ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ
Видео:АПС Л19. ШиныСкачать
Для достижения максимальной универсальности и упрощения протоколов обмена информацией в микропроцессорных системах применяется так называемая шинная структура связей между отдельными устройствами, входящими в систему. Суть шинной структуры связей сводится к следующему.
При шинной структуре связей все сигналы между устройствами передаются по одним и тем же линиям связи, но в разное время (это называется мультиплексированной передачей). Причем передача по всем линиям связи может осуществляться в обоих направлениях (так называемая двунаправленная передача). В результате количество линий связи существенно сокращается, а правила обмена (протоколы) упрощаются. Группа линий связи, по которым передаются сигналы или коды как раз и называется шиной (англ. bus).
Понятно, что при шинной структуре связей легко осуществляется пересылка всех информационных потоков в нужном направлении, например, их можно пропустить через один процессор, что очень важно для микропроцессорной системы. Однако при шинной структуре связей вся информация передается по линиям связи последовательно во времени, по очереди, что снижает быстродействие системы по сравнению с классической структурой связей.
Иерархические системы
Сложные объекты управления (самолеты, космические аппараты, прокатные станы, роторные конвейерные линии и т. п.) представляют собой совокупность взаимосвязанных многорежимных управляемых систем, объединенных единой системой управления. Основополагающими принципами, определяющими структуру МПС управления подобными объектами, является иерархичность, независимость управления по уровням иерархии и инфор-мационная замкнутость. Обобщенная структура иерархической МПС показана
Особенность микроконтроллера проявляется в том, что на его выходе не используется мультиплексирование (число ЦАП равно числу выходных цепей контроллера). Такое построение контроллера связано с необходимостью запоминания каждого значения управляющего сигнала после останова вычислительного процесса. Учитывая, что в распределенной МПС число выходных сигналов невелико, затраты на ЦАП оказываются относительно небольшими.Системная магистраль (системная шина) – это информационные шины: адреса, данных и управления. Шина данных — это основная шина, ради которой и создается вся система. Количество ее разрядов (линий связи) определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд. Шина адреса —определяет максимально возможную сложность микропроцессорной системы, то есть допустимый объем памяти и, следовательно, максимально возможный размер программы и максимально возможный объем запоминаемых данных. Шина управления — это вспомогательная шина, управляющие сигналы на которой определяют тип текущего цикла и фиксируют моменты времени, соответствующие разным частям или стадиям цикла.
10. СОСТАВ ШИН В МАГИСТРАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ МПС. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ШИН.
Для достижения максимальной универсальности и упрощения протоколов обмена информацией в микропроцессорных системах применяется так называемая шинная структура связей между отдельными устройствами, входящими в систему. Суть шинной структуры связей сводится к следующему.
Читайте также: Как прописать датчики давления в шинах киа спортейдж 4 2019
При классической структуре связей все сигналы и коды между устройствами передаются по отдельным линиям связи. Каждое устройство, входящее в систему, передает свои сигналы и коды независимо от других устройств. При этом в системе получается очень много линий связи и разных протоколов обмена информацией. При шинной структуре связей все сигналы между устройствами передаются по одним и тем же линиям связи, но в разное время (это называется мультиплексированной передачей). Причем передача по всем линиям связи может осуществляться в обоих направлениях (так называемая двунаправленная передача). В результате количество линий связи существенно сокращается, а правила обмена (протоколы) упрощаются. Группа линий связи, по которым передаются сигналы или коды как раз и называется шиной (англ. bus).
Все устройства микропроцессорной системы объединяются общей системной шиной (она же называется еще системной магистралью или каналом). Системная магистраль включает в себя четыре основные шины нижнего уровня:
шина адреса (Address Bus);
шина данных (Data Bus);
шина управления (Control Bus);
шина питания (Power Bus).
Видео:О датчиках давления колес. Работа TPMS в Chery Tiggo PRO MAX.Скачать
Шина адреса служит для определения адреса (номера) устройства, с которым процессор обменивается информацией в данный момент. Каждому устройству (кроме процессора), каждой ячейке памяти в микропроцессорной системе присваивается собственный адрес. Когда код какого-то адреса выставляется процессором на шине адреса, устройство, которому этот адрес приписан, понимает, что ему предстоит обмен информацией. Шина адреса может быть однонаправленной или двунаправленной.
Шина данных — это основная шина, которая используется для передачи информационных кодов между всеми устройствами микропроцессорной системы. Обычно в пересылке информации участвует процессор, который передает код данных в какое-то устройство или в ячейку памяти или же принимает код данных из какого-то устройства или из ячейки памяти. Но возможна также и передача информации между устройствами без участия процессора. Шина данных всегда двунаправленная.
Шина управления в отличие от шины адреса и шины данных состоит из отдельных управляющих сигналов. Каждый из этих сигналов во время обмена информацией имеет свою функцию. Некоторые сигналы служат для стробирования передаваемых или принимаемых данных (то есть определяют моменты времени, когда информационный код выставлен на шину данных). Другие управляющие сигналы могут использоваться для подтверждения приема данных, для сброса всех устройств в исходное состояние, для тактирования всех устройств и т.д. Линии шины управления могут быть однонаправленными или двунаправленными.
шина питания предназначена не для пересылки информационных сигналов, а для питания системы. Она состоит из линий питания и общего провода. В микропроцессорной системе может быть один источник питания (чаще +5 В) или несколько источников питания (обычно еще –5 В, +12 В и –12 В). Каждому напряжению питания соответствует своя линия связи. Все устройства подключены к этим линиям параллельно.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
🎬 Видео
ДАТА ВЫПУСКА ШИН /// как смотретьСкачать
БОКОВУШЕЧКА У ТУАЛЕТА в плацкартеСкачать
Лекция 281. Шина ISAСкачать
МЭ(МЕ) Шина импорта и экспорта в Applied Energistics 2 - майнкрафт 1.7.10Скачать
Системная шина персонального компьютера ISAСкачать
Омологация шин и шины первичной комплектации #ПроШиныСкачать
Логический анализатор шины i2cСкачать
Омологация шин - показываю наглядноСкачать
Сажа загорелась в дымовой трубе.Скачать
SAILUN Terramax MT китайские шины для экстремальных условийСкачать
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ШИНЫ! КОНСТРУКЦИЯ РАДИАЛЬНОЙ ШИНЫ!Скачать
Экран загрузки в GTA, когда родители рядомСкачать
Скидывай друзьям, пускай пользуются! #тюнинг #авто #машинаСкачать
когда без спроса трогают твой мотоцикл🤪 #мотоТаня she touching your bike without asking #motoTanyaСкачать
