6.2. Пристрої на базі комп'ютерів і мікро-ЕОМ

Більшість перших мікропроцесорних пристроїв автоматики були створені на базі комп'ютерів. Основні принципи проектування комп'ютерів були запро­поновані в 1946 р. американськими математиками Дж. Нейманом, К. Голдс тай­ном і А.Берксом. Загалом нейманівська архітектура має такі основні ознаки:

наявність одного обчислювача, що має процесор, пам'ять, засоби введення-виведення інформації (периферійні пристрої) та керування;

використання двійкової системи числення як для представлення ін­формації, так і для виконання арифметико-логічних операцій;

розміщення в єдиній спільній пам'яті команд і чисел фіксованої до­вжини;

лінійну структуру адресації комірок пам'яті, що вимагає наявності в процесорі лічильника команд;

централізоване автоматичне послідовне зчитування команд із пам' яті та інтерпретацію їх процесором.

Класична архітектура комп'ютера вміщує (рис.6.2):

арифметико-логічний пристрій (АЛП);

оперативну пам'ять (ОП);

засоби зберігання і введення - виведення інформації: зовнішні за-пам' ятовуючі пристрої (ЗЗП); пристрої введення інформації (ПВв); пристрої виведення інформації (ПВив);

пристрої керування (ПК).

Рис .6.2 - Класична архітектура комп'ютера

Арифметико-логічний пристрій призначений для виконання арифметич­них і логічних операцій, передбачених системою команд даного МПП. До скла­ду АЛП входять регістри і комбінаційні схеми. Дані (операнди) для обробки в АЛП надходять з ОП.

Пристрій керування зчитує і дешифрує у відповідній послідовності ко­манди, формує і подає керуючі сигнали для інших пристроїв МПП. До ПК від­несено і пульт оператора.

Оперативна пам'ять (ОЗП, RAM - random access memory) -призначена для тимчасового зберігання програм і даних, в ній виконуються операції запису­вання і читання інформації. Крім ОП, використовують також постійну пам'ять (ПЗП, ROM - real only memory) і регістри АЛП. ОЗП, ПЗП і АЛП називають внутрішньою пам'яттю МПП (рис .6.3). Процесор і ОП разом створюють ядро комп' ютера у будь-якому МПП автоматики.

 

Внутрішня пам'ять М1Ш

 

 

 

 

 

 

ОЗП (RAM)

ПЗП (ROM)

Регістри АЛЛ

Рис.6.3 - Внутрішняя пам'ять МПП

Операції введення - виведення - це обмін інформацією між ядром маши­ни і ПП. Операція введення передає інформацію з ПП в ядро МПП, а операція виведення - навпаки.

Пристрої введення і виведення інформації (ПВВ) розглядають як єдину функціональну частину МПП. Різні за своїми функціями, принципами побудови й характеристиками ПВВ і ЗП разом створюють групу периферійних пристроїв.

До ПВв інформації входять:

клавіатура, призначена для введення програм і даних та керування роботою машини;

ручні маніпулятори - миша, джойстик;

пристрої мовного введення, призначені для керування МПП за до­помогою мовних команд.

До ПВив інформації відносять:

принтери (матричні, струминні, лазерні);

дисплеї (на електронно-променевих трубках, на рідких кристалах, плазмові, люмінесцентні);

плотери (графопобудовники), призначені для друкування, креслен­ня;

с интезатори звуку і мови, призначенні для перетворення аналогових с игналів у цифровий код і навпаки;

пристрої виведення інформації.

Зв'язок між функціональними частинами МПП здійснюють за допомогою інтерфейсу - сукупності шин, сигналів, допоміжних мікросхем та алгоритмів, призначених для обміну інформацією між пристроями МПП.

Виділяють три шини (рис .6.4):

адреси (ША), призначена для передачі адреси комірок ОП і регіст­рів ПП;

даних ( ШД), призначена для передачі даних;

керування (ШК), призначена для передачі керуючих сигналів від процесора до пристроїв і навпаки.

Аналогічно влаштовані керуючі мікро-ЕОМ, до складу яких входять: мік­ропроцесор, підсистеми введення - виводу сигналів, оперативний запам'ятову­ючий пристрій, постійний запам'ятовуючий пристрій та інші функціональні блоки.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я