Home >Documents >Cap.01. Introducere

Cap.01. Introducere

Date post:21-Feb-2018
Category:
View:221 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    1/58

    Microprocesoare i microcontrolere Cap1. Introducere 1

    Cap.1. Introducere

    Curs: Microprocesoare i microcontrolere

    Prof. Dr. Ing. Istvan SZTOJANOV

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    2/58

    Cap1. Introducere 2Microprocesoare i microcontrolere

    Cuprins

    1.1 Modelul simplificat al unui calculator1.2 Terminologie utilizat#

    1.3 Obiectivele generale ale cursului

    1.4 Con&inutul cursului

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#1.6 Structura de principiu a unui microprocesor

    1.7 Modul de func&ionare al unui microprocesor elementar

    1.8 Bibliografie minimal#

    1.9 Aspecte privind istoria dezvolt#rii microprocesoarelor

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    3/58

    Cap1. Introducere 3Microprocesoare i microcontrolere

    Obiective

    n

    Prezentarea modelului simplificat al unui calculatorn n&elegerea principiului de lucru al unui circuit

    programabil

    n Prezentarea componentelor de baz#ale unuimicroprocesor

    n Prezentarea structurii unui microprocesor elementar

    n Urm#rirea fazelor de execu&ie al unei instruc&iuni

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    4/58

    Cap1. Introducere 4Microprocesoare i microcontrolere

    1.1 Modelul simplificat al unui calculator

    Interfa&acu exteriorul

    Memoriaextern#

    Unitatea

    central#deprelucrare

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    5/58

    Cap1. Introducere 5Microprocesoare i microcontrolere

    1.1 Modelul simplificat al unui calculator

    n

    Memoria extern#stocheaz#datele i programul deprelucrare

    n Unitatea Central#de prelucrareexecut#instruc&iunileprogramului n vederea prelucr#rii datelor

    n Interfa&a cu exteriorulasigur#leg#tura cu mediul

    exterior prin: tastatur#, mouse, ecran, re&ea local#,internet etc.

    n Pentru transferul datelor i a instruc&iunilor toatecomponentele unui microcalculator sunt interconectate

    ntre ele prin intermediul unor magistrale (BUS)

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    6/58

    Cap1. Introducere 6Microprocesoare i microcontrolere

    1.2 Terminologie utilizat#

    n

    Super computer calculator de nalt#performanspecial conceput pentru rezolvarea unor probleme demare complexitate din domeniul cercet#rii tiin&ifice

    n Mainframe computer calculator universal de nalt#performan. Exemplu tipic de utilizare: server de re&ea

    la companii marin Microcomputer calculator universal folosit la

    realizarea de calculatoare personale (PC) i sta&ii delucru.

    n Microcontroler calculator universal realizat pe unsingur chip proiectat special pentru aplica&ii de comand#i control

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    7/58

    Cap1. Introducere 7Microprocesoare i microcontrolere

    1.3 Obiectivele generale ale cursului

    n

    Prezentarea componentelor de baz#i a tipurilor dearhitecturi ale microprocesoarelor

    n Structura, modul de organizare precum i func&iilendeplinite de blocurile componente ale unuimicrocalculator

    n Prezentarea schemei bloc, a modului de func&ionare ide programare a unui microcontroler

    n Exemple reprezentative de utilizare i direc&ii dedezvoltare

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    8/58

    Cap1. Introducere 8Microprocesoare i microcontrolere

    1.4 Con&inutul cursului

    n

    Recapitularea unor no&iuni fundamentale i a unorcircuite de baz#.

    n Arhitectura microprocesoarelor

    n Structura i modul de organizarea al unui microcalculator

    n Microcontrolerul

    n Sisteme dedicate (Embedded Systems)

    n Direc&ii de dezvoltare

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    9/58

    Cap1. Introducere 9Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    Sumatorul paralel de patru bi&i

    n Not#m cei doi operanzi de patru bi&i cu X respectiv Y iarsuma cu S = X+Y:

    X = x3 23 + x2 22 + x1 21 + x0 20

    Y = y3

    23 + y2

    22 + y1

    21 + y0

    20

    S = s3 23 + s2 22 + s1 21 + s0 20

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    10/58

    Cap1. Introducere 10Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    SUMATOR PARALELDE PATRU BITI

    C4

    x3 y3

    C2

    s3

    x2 y2

    C1

    s2

    x1 y1

    s1

    x0 y0

    s0

    SE SE SE SEC

    0

    C3

    4 4

    y30

    s30

    C4

    4

    x30

    C0

    Schema bloc a sumatorului paralel de patru bi&i

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    11/58

    Cap1. Introducere 11Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    ic c

    i-1

    is

    yii

    x

    pi

    gi

    Schema sumatorului elementar

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    12/58

    Cap1. Introducere 12Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    a

    OperandA

    OperandB

    Functiarealizata

    Transport de iesire

    Sumatorparalelde 4 biti

    3

    a

    a

    a

    b

    b

    b

    b

    s s s s

    x

    x

    x

    x

    c

    f

    f

    f

    f3

    43

    3

    3

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    P

    22

    2

    2

    2

    2

    11

    1

    1

    1

    1

    2

    1

    0

    0

    0

    0

    0

    00

    4 3

    5

    4

    3

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    s

    c

    y

    y

    y

    y

    Structura HW

    programabil#

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    13/58

    Cap1. Introducere 13Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    s4s

    3s

    2s

    1s

    0 Funcia realizat! MNEMONICA

    folosit!

    0 0 0 0 0 0 constanta zero

    0 0 0 0 1 1 constanta unu

    1 1 0 0 0 A + B adunare ADD

    1 1 0 1 1 A B scdere SUB

    1 0 0 0 1 A + 1 incrementare INC

    1 0 0 1 0 A 1 decrementare DEC

    Comenzi i func&ii realizate

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    14/58

    Cap1. Introducere 14Microprocesoare i microcontrolere

    1.5 Exemplu de structur#HW programabil#

    a) Poarta 'I b) Poarta XOR

    Func&ionarea por&ilor

    0

    c=0

    c=1

    x

    xx

    c=0

    c=1

    xx

    00

    0

    000

    0

    0 00

    0

    00

    111 1 1

    111 1

    11

    c x c x

    x

    xcxc x+

    b.a.

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    15/58

    Cap1. Introducere 15Microprocesoare i microcontrolere

    1.6 Structura de principiu a unuimicroprocesor

    A B

    ALU sALU

    R0

    R1

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    sALUtR0

    tR1

    tRn-1

    tR0

    tR1

    tRn-1

    Unitatea deComanda

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    16/58

    Cap1. Introducere 16Microprocesoare i microcontrolere

    1.6 Structura de principiu a unuimicroprocesor

    SALU

    Funcia realizat! Descriere

    00 F = A + B Adunare

    01 F = A Comutla ie#irea operand A

    10 F = B Comutla ie#irea operand B

    11 F = A + 1 Incrementare

    Func&ii realizate de unitatea de execu&ie

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    17/58

    Cap1. Introducere 17Microprocesoare i microcontrolere

    1.6 Structura de principiu a unuimicroprocesor

    a)

    TactTact

    b)

    >

    >

    >

    >

    FF

    FF

    FF

    d[ 0]

    d[ 1]

    d[ 15]

    d[ 15-0]

    r[ 0]

    r[ 1]

    r[ 15]

    16

    R -[ 15 0]

    16

    R[ 15-0]

    ---

    a) cu bistabile b)schema bloc

    Principiul de realizare a unui registru de memorie

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    18/58

    Cap1. Introducere 18Microprocesoare i microcontrolere

    1.6 Structura de principiu aunui microprocesor

    >

    d

    b

    r

    a)

    16

    0

    1

    b)

    b

    Tact

    r[15-0]

    MUX

    d[15-0]

    16

    a) schema bloc b) mod de realizare

    Registrul de memorie comandat

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    19/58

    Cap1. Introducere 19Microprocesoare i microcontrolere

    1.6 Structura de principiu a unuimicroprocesor

    m

    i

    mo

    ar

    Decodor

    Memoria

    Loca&ie adresat#

    de cuvntul de codde adres#ai

    R / W

    do

    din

    ai

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Schema bloc al unui circuit de memorie

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    20/58

    Cap1. Introducere 20Microprocesoare i microcontrolere

    1.7 Modul de func&ionare al unui microprocesorelementar

    Procesorul de tip Acumulatorn Unul dintre registre, numit acumulator, con&ine unul

    dintre operanzi iar dup#efectuarea opera&iei stocheaz#rezultatul

    n Opera&ii tipice ntr-un limbaj formalLAC m Load Accumulatorncarc#acumulatorul cu operandul aflat la adresa mSAC m Store Accumulator

    Stocheaz#con&inutul acumulatorului la adresa mADD m Add Accumulator

    Adun#la con&inutul acumulatorului operandul aflat laadresa m din memorie

  • 7/24/2019 Cap.01. Introducere

    21/58

    Cap1. Introducere 21Microprocesoare i microcontrolere

    1.7 Modul de func&ionare al unuimicroprocesor elementar

    Exemplu de opera&ie aritmetic#

    n Fie opera&ia care urmeaz#a fi executat#

Embed Size (px)
Recommended