Лекція 2. Устрій та принцип роботи найпростіших мікропроцесорів (МП).
План.
1. Виникнення МП, основні етапи розвитку – 4 покоління МП.
2. Устрій типового МП, основні елементи МП.
3. Область використання МП.
1. Конспект лекції.
Розвиток мікропроцесорної техніки почалося порівняно недавно. Перше повідомлення про розробку мікропроцесора І – 4004 опублікувала фірма Intel в 1971 р. Мікропроцесор – це програмно – керований пристрій, що здійснює процес обробки інформації, керування цим процесом,
– перше – повільно діючі (час виконання команди (10…20 мкс) чотирьохразрядні МП;
– друге – чотирьох – і восьмиразрядні МП із часом виконання команд 2…5 мкс, розширеним набором команд, об`ємом пам`яті;
– третє – швидкуючи (час виконання команди 100…300нс) секціоніровані МП;
– четверте – однокристальні мікро – ЕОМ з убудованими портами вводу – виводу й запам`ятовувальних устроїв, 32 – розрядні мікропроцесори.
Основні принципи широкого впровадження мікропроцесорної техніки:
– використання в мікропроцесорних системах цифрового способу подання інформації, що дозволяє значно підвищити завадостійкість;
– застосування програмного способу обробки інформації, що дозволяє створювати в значній мірі уніфіковані технічні засоби;
– компактність, висока надійність і низька споживана потужність мікропроцесорних засобів;
– відносно низька вартість мікропроцесорних засобів і високий ступінь їхньої ефективності.
Ці фактори дозволили МП у короткий час зайняти провідне місце в удосконалюванні цілих галузей промисловості, створення гнучких автоматизованих систем керування технологічними процесами, систем автоматичного проектування й т. п.
Типова структура мікропроцесора наведена на рисунку. Мікропроцесор складається із трьох основних блоків: арифметично – логічний устрій (АЛУ), блок внутрішніх регістрів і пристрій керування.
Операції, що виконує АЛУ більшості мікропроцесорів, наступні: додавання, обчислення, И, ИЛИ, що виключає ИЛИ, інверсія, зрушення вліво, зрушення вправо, збільшення позитивне й негативне.
Акумулятор – це головний регістр мікропроцесора при різних маніпуляціях з даними. Більшість арифметичних і логічних операцій здійснюється шляхом використання АЛУ й акумулятора.
Лічильник команд забезпечує формування адреси чергової команди, записаної в пам`яті.
Регістр команд містить команду в процесі її дешифрування й виконання.
Регістр адреси пам`яті при кожнім звертанні до пам`яті мікро ЕОМ указує адреса області пам`яті, що підлягає використанню мікропроцесором.
Буферний регістр призначений для тимчасового зберігання (буферирування) даних. Регістри загального призначення (РОН). Більшість МП мають у своїй сполуці набір регістрів, використовуваних, як запам`ятовувальні пристрої.
2. Рекомендована література.
Основна
1. Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры, микропроцессорные системы:Учеб. Пособ. Для вузов /Под ред. В. Б. Смолова – М: Радио и связь. 1981.- 328 с.
2. Вершинин О. Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. – Л: Энергоиздат. 1986. – 208 с.
3. Микропроцессоры: в 3-х кн. /Под ред. Л. Н. Преснухина. – М: Высш. шк., 1986. – 495 с., 383 с.,
402 с.
Додаткова
1. Брусиловский Л. П.,Вайнберг А. Я., Черняков Ф. С. Системы автоматического управления технологическими процессами предприятий молочной промышленности.-М.: Агропромиздат.1986.-351с.
2. Логический микропроцессорный контролер Ломиконт. Краткое описание. М.: НИИ Теплоприбор. 1986. – 33 с.
3. Микропроцессорные автоматические системы регулирования. Основы теории и элементы./Под ред. В. В. Солодовникова. – М.: Высш. шк., 1991. – 254 с.
4. Микропроцессорные системы автоматического управления. /Под ред.
В. А. Весекерского. – Л.: Машиностроение, 1988. – 364 с.
5. Регулирующий микропроцессорный контролер Ремиконт Р – 100: ГСП. Отраслевой католог – вып. 13, 14. – М.: ЦНИИТЭИ. Приборостроение, 1985. – 87 с.
Методична
Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „Логічний мікропроцесорний контролер-ломіконт” для студентів 4 курсу спеціальностей 6.091707 „Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса», „Технологія зберігання, консервування та переробки молока» денної і заочної форми навчання / Суми, 2008- 20 с. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами: методичні вказівки до виконання практичних занять на тему „Мікропроцесорний контролер Р-130” для студентів 4 курсу спеціальностей 6.091707 „Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса», „Технологія зберігання, консервування та переробки молока», та за напрямом підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» денної і заочної форми навчання / Суми, 2009- 12 с., табл. 2.
Реферати :
Читати далі