maruza mavzu : mikronatrollerni toshkillashtirish kesish: Umumiy tarkibi wa. Mikrokontroller

3.3 Mikrokontroller tarkibi
Microcontroller (MK) - bitta crystalda zhoylangan katta integral circuit bwlib, protsessor yodrusidan, dasturlarni saqlash uchun doimiy axborot vositalarini saklash uchun operatsiyadan va turli xil-chiqarish twplamidan iborat bulgan tadizim etatizim 3).

3.2-chisma. Microcontrollerning umumlashtirilgan sxemasi

MK protsessorlarini unga yuklash va unga dasturiy ta'minot bergan dasturni amalga oshirish. Microcontroller coresi asosida hotira va tashkilot kurilma modullari turli sonli va tuplamli mahsulotlar yaratiladi, lekini ular o'z aro buyruqlar tizimi bo'yicha mosdir. Bu raqamlar bo'yicha mos bulgan microcontrollerlarning kupchiligini mikrokontrollerlar oilasi degan nom bilan yuritiladi.

mulzhallangan . Boshkarish zharayoni uchun zarur bulgan akhborotlar akhborotlar hotirasida zhoylanadi. Boshkarish pulti o'zgartirishich axborotlarni ishga tushirish, MK holatini nazarat kili uchun hizmat qaladi, ob'ekt bilan ulanish kurilmasi microcontroller tashqi objectlar bilan ulanish va kator boshkarish ishlab chiqarishni apparatusli zhory etish uchun m'lzhallangan.
MK ham boshka sinfdagi hizoblash mashinasi kabi harvard yoki princeton arxitekturasi holda zhory ish. Prinston
Bu holda ushbu tizim ahborotlar va umumiy buyruklar uchun bitta umumiy xotira buladi (3.3-chism).

3.3-chisma Axboratlar va buyruklarning umumiy shinali arxitekturasi

Lekin, mikroprotsessorli tizimlarning alternativ arxitekturasi turi mavzhutdir - bu axborot va buyruklar uchun alohida shinali arxitektura (ikki shinali yoki harvard arxitekturasi ). Bu arxitektura boʻyicha tizimda axborotlar va buyruklar uchun alohida xotiraga eʼtibor qaratilayotgan (3.4-chisma). Har ikki qilinadi xotira bilan protsessor shinalari orqali akhborot almashuvini amalga oshirish.

3.4-chisma . Axborot va buyruklarga alohida shinali arxitektura

Umumiy shinali arxitekturasi kwp tarqalgan bwlib, u masalan shakhsiy kompyuterlarda va murakkab kichik kompyuterlarda kuchli. Alohyda shinali arxitekturasi asosan bir kristall va mikrokontrollerlarda foydalanishilady.
Ikkita qurilgan arxitektura bazi avfsalliklari va zararini kurib chiqamiz.
Umumiy shinali arxitektura sodda, u protsessordan bir vaqtda ikki shinaga hizmat ko'rsatishni va ikki sheena orkali axborot almashuvini nazarat talab etylmaidi. Axborot va buyruklar uchun yagona hotirani bulishi akhborot va buyruklar kodlarining o'rtasida hootira hajmini erkin taqsimlashga imkon beradi. Masalan, bazi murakkab va katta dastur zarur buladi, hotirada uncha kup bulmagan ahborotlarni saklash kerak buladi. Boshka boshqaruv esa uning teskarisi, oddiy dastur zarur bulsa, lekin katta hazhimdagi hotira axborotlarni saklash uchun kerakdir. Hotirani taqsimlashda khech qandai muammo tugilmaydi, Mukhimi - dastur va ahborotlar yaqin tizim hotirasiga sigishi kerak. Odatta, bundai arxitekturada hotira mahsulot darazada katta buladiunlab va uselab megabayt). Bu eng murakkab masalalarni echishga imkon beradi.
Axborotlar va buyruklar uchun alohida bo'lgan ikki shinali architect esa murakkabroq, at the processorni kodlarning ikkita okimi bilan tezda ishlashga majbur qiladi, ikki shinadan bir vaqtda ahborot almashishga hizmat ko'rsatishni talab qiladi. Dastur faqat dasturlar hotirasida, ahborotlar esa faqat ahborotlar hotirasida saklanadi. Bundektor mahuslashtirish tizimidagi echilishi kerak bulgan masalalar doirasini chegaralaidi, chunki hotirani taqsimlash masalasida muammo hosil bulishi mumkun. Bu holda ahborotlar va buyruklar hotirasining sigimi uncha katta bwlmaidi, shuning uchun bu arxitektura tizimlarining tatbiqi uncha murakkab bulmagan masalalar bilan chegaralanadi.
Ikki shinali arxitektura ( harvard architecturesi ) afzalligi aslida nimadan iborot? Birinchi navbatdagi tezlikda.
Gap shundauki, buyruk va ahborotlarning bittali shinasida protsessor mazhburan Beattie shinadan ahborotlarni qabul qiladi (hotiradan Ueki ishlab / chiqarish kurilmasidan) waahborotlarni uzatadi (hotiraga Ueki boshlash / chiqarish qurilmasiga) buyru hush. Tabiyiki, kod magistraldan bir vaktda quvvatni amalga oshirib bulmaydi, ular navbat bilan amalga oshirish. Zamonaviy protsessorlar buyruqlarni bazharish bilan tizimli shinadan axborot almashish cyclini vaqt bwyicha ustma - ust amalga oshirilgan nazoratga egadirlar. Conveyor technologysidan va tezkor cache-hotiradan olib chiqish uchun hotira sekin ishlovchi tizimli zharoyonini tezlatishga imkon beradi. Soat chastotasi ko'k va protsessor tarkibini oshirish, buyruklarni yig'ishini kamaytirishni yaxshilashni kengaytirilgan. Lekin, vaqt tizimni yanada foydali qilish uchun ahotlarni energiya bilan sotib olish bilan o'qishni bir maboynida amalga oshirish orkaliiladi, yani ikki shinali architectga orkali.
Ikki shinali architect of holida ikkala shina orkali almashuv mustakil, vakt bwyicha parallel bulishi mumkun. Ainan, shina tarkibi (axborot kodining va manzil kodining razdizlar son, axborot almashish tartibi va yig'ish va h.k.) har bir shinani bazharadiganga qarab optimal tanlash mumkun. Buning uchun, ikki shinali arxitekturaga o'tish microprocessorli dasturiy ta'minot ishlab chiqarishni, ammo protsessor tarkibini murakkablashtirib apparati ksmiga o'shimcha harajatlar talab qilish. Bu holda ahborotlar hotirasi va buyruklar hotirasi o'z manzillari taksimotiga egadir. Ikki shinali arxitektura afzalliga aynixa bitta microchip ichida zhorylanganda namoyon buladi. Shu holdani bu arxitektura muammolarining ta'siri jiddy kamaitirish mumkun buladi. Buning uchun uning asosii tatbiqi - microcontrollerlarda, ulardan juda murakkab masalalarni echish talab ethylmaydi, lekin berilgan clock frekans sida maksimal tezlik zarur buladi.
MK kristaliga kwpincha zhoylanganligi sababidan tipik bwlib kolgan tashqi kurilmalarga kuyidagi kurilmalar kiradi:

• 
  parallel-chikarish portlar;
  
• 
  mantiqy vokealarni sanash vakt oraliliqlarini hosil qilish uchun timer-sanoq qurilmalar;
  
• 
  Boshqarish Signallariga Ishlov Berish apparati Qismlari;
  
• 
  uzuluksiz signallarni va chikarishni amalga oshiruvchi raqam-analogue analog-rakam o'zgartiruvchi kurilmalar;
  
• 
  tarqatilgan tizimlarda ahborotlar bilan almashuvni ta'minlash uchun etkazib berish va chiqarishning ketma-ket portlari;
  
• 
  uzilish signallariga xizmat kursatish bloklari;
  
• 
  testlash.
  

Microcontroller bir tashkilot kurmasi o'zining har qanday ishlashini bazharishda ish tartibini - ega b o'lish orkali tarkibini o'zgartirish Registeriga boshkarish kodlarni tuzatish orkali sozlash kodlarini egaga. Sozlash qurilma ish tartibini belgilaydi (masalan, time talab etylgan razryaligini), a parallel of portlard esa razryadida ahborotni uzatish yunalishini. Microcontrollerda zhoylashadigan tashki bloklar tarkibi va turi kurilmaning yuklash maksadiga boglik va ushbu microcontroller oilasida zhorii ishlab chikishgan tipik masalalarga ishlab chikaruvchi tomonidan aniklanadi.


Nazarath uchun savollar

1. Boshkarishda o'chirish tizimini boshqarish masalalarini sanab bering.

2.16-bit va 32-bit MK oilasining rusumlarini va technician kursatgichlarini keltiring.
3. Grafik protsessorlar haqida ma'lumot bering ( DSP ).
4. Microcontrollerning umumlashtirilgan tarqibini bayon qiling.