Extras din curs

Obiective:

Introducere in microprocesoare.

Analiza structurii interne.

Diferite tipuri de microprocesoare.

Echipamente:

- Unitate de baza pentru sistemul ISET (sursa de alimentare mod. PSU / EV, suport pentru module Mod. MU / EV, Unitate de control individual Mod. SIS1 / SIS2 / SIS3).

MICROPROCESORUL: INTRODUCERE

De la inceputul anilor 70 s-a resimtit nevoia unor dispozitive programabile, care sa poata executa sarcini definite de catre proiectant prin intermediul unui program stocat in memorie, sub forma unor secvente de instructiuni.

Cea mai raspandita componenta programabila prezenta azi pe piata este microprocesorul (UCP).

Principala problema intampinata in realizarea unei astfel de componente a fost gradul ridicat de complexitate.

Dezvoltarea tehnologiei LSI ("Large Scale Integration" - Integrare pe scara larga) a rezolvat aceasta problema si totodata a imbunatatit fiabilitatea componentelor.

CE ESTE UN MICROPROCESOR?

Un microprocesor (UCP) este un circuit LSI (Large Scale Integration) programabil, care poate indeplini un mare numar de functii diferite, in functie de secventa de instructiuni a unui program.

Principalele functii ale unui microprocesor constau in executarea unei secvente de calcule, gestionarea datelor si controlul modului in care sunt procesate datele.

Trebuie mentionat si faptul ca microprocesorul nu poate face totul singur, ci trebuie totdeauna completat cu circuite de memorie, unde se stocheaza instructiunile programului si datele de prelucrat, respectiv de alte circuite utilizate in transferul datelor de la si spre UCP.

Microprocesorul este inima multor produse, dar nu este un dispozitiv complet si functional de sine statator.

SCHEMA-BLOC A UNITATILOR INTERNE ALE UNUI MICROPROCESOR UCP

Microprocesorul se compune din unitatea aritmetica si logica (UAL), busul de comunicatie, un numar de registri si unitatea de comanda.

Figura de mai sus reprezinta schema-bloc interna a microprocesorului, cu componentele sale principale.

O analiza mai aprofundata a acestor componente se ca realiza in paragraful urmator.

BLOCURILE INTERNE ALE MICROPROCESORULUI

Registrii sunt elemente de memorie in interiorul microprocesorului. Ele pot stoca instructiunile sau datele pana ce busul le poate transfera.

Registrii si busul intern de date au de obicei acelasi numar de biti.

Busul intern de date consta in doua circuite care permit transferul datelor intre UAL si registri.

Unitatea aritmetica si logica (UAL) este un circuit care efectueaza calculele (adunari, scaderi, operatii logice, comparatii, incrementari, decrementari).

Alte elemente prezente in majoritatea cazurilor in interiorul microprocesorului sunt ROM (Read Only Memory), care contine codurile instructiunilor care urmeaza sa se execute de catre UCP, respectiv Unitatea de Control, care comanda ROM si prin aceasta executarea corecta a programului.

TIPURI DE MICROPROCESOARE

Pe baza urmatorilor parametri se poate stabili puterea unui UCP:

- lungimea datelor cu care poate lucra

- marimea memoriei pe care o poate adresa

- timpul necesar executarii instructiunilor.

Primul parametru (lungimea cuvintelor de date) se utilizeaza si la clasificarea diferitelor microprocesoare: daca lungimea unui cuvant de date este de 8 biti (1 byte), atunci UCP se mai numeste si microprocesor de 8 biti.