Державний заклад
«Київський коледж зв’язку»
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи студентів
з дисципліни
"Комп’ютерна схемотехніка"
частина 3
Київ 2015
Перелік тем для самостійної роботи
з дисципліни „Комп’ютерна схемотехніка”
Тема 1. Структура мікропроцесорних систем.
Мікропроцесорна система — обчислювальна, контрольно-вимірювальна або керуюча система, в якій основним пристроєм обробки інформації є МП. Мікропроцесорна система складається з набору великих інтегрованих схем (ВІС).
Мультимікропроцесорна, або мультипроцесорна, система — система, яка утворюється об'єднанням деякої кількості універсальних або спеціалізованих МП, завдяки чому забезпечується паралельна обробка інформації і роздільне керування.
До складу МПС входять центральний процесор, постійний запам'ятовуючий пристрій, оперативний запам'ятовуючий пристрій, система переривань, таймер, пристрій введення-виведення. Пристрої введення-виведення під'єднані до системної шини через інтерфейси введення-виведення. Постійний та оперативний запам'ятовувальні пристрої — це система пам'яті, яку використовують для збереження інформації у вигляді двійкових чисел. Постійний запам'ятовувальний пристрій призначений для збереження програм керування таблиць і констант, а оперативний запам'ятовувальний пристрій — для збереження проміжних результатів обчислень. Пам'ять організовано у вигляді масиву комірок, кожна з яких має свою адресу і містить байт або слово. Байтом називають групу із 8 біт. Слово може мати будь-яку довжину в бітах. Під словом найчастіше розуміють двійкове число завдовжки два байти (Л [1], с. 14-21; с. 21-25; Л [2], с. 317-327; Л [3], с. 294-29).
Тема 2. Архітектура мікропроцесорів.
Поняття архітектури мікропроцесора визначає його складові частини та зв'язки і взаємодію між ними. Архітектура містить: структурну схему самого МП; програмну модель МП (описання функцій регістрів); інформацію про організацію пам'яті (ємність пам'яті та способи її адресації); опис організації процедур введення-виведення.
Існують два основних типи архітектури — фоннейманівська і гарвардська. Фоннейманівську архітектуру у 1945 р. запропонував американський математик Джо фон Нейман. Особливістю цієї архітектури є те, що програма і дані знаходяться у спільній пам'яті, доступ до якої здійснюється по одній шині даних і команд.
Гарвардську архітектуру вперше запроваджено у 1944 р. в релейній обчислювальній машині Гарвардського університету (США). Особливістю цієї архітектури є те, що пам'ять даних і пам'ять програм розділені і мають окремі шину даних і шину команд, що дає змогу підвищити швидкодію МП системи.
Схеми обох архітектур містять: процесорний елемент, пам'ять, інтерфейси введення-виведення (ІВВ) і ПВВ. Пам'ять і ІВВ для різних типів МП можуть бути як внутрішніми, тобто розміщуватися на тому самому кристалі, що й процесорний елемент, так і зовнішніми. Процесорний елемент містить регістри, арифметико-логічний пристрій (АЛП), пристрій керування і виконує функції оброблення даних та керування процесами обміну інформацією. Пам'ять забезпечує зберігання кодів команд програми і даних. Інтерфейси призначені для зв'язку з ПВВ, наприклад з клавіатурою, дисплеєм, друкувальними пристроями, датчиками інформації. Усі елементи структурної схеми з'єднані за допомогою шин (Л [1], с. 21-25; Л [2], с. 327-333); Л [4], с. 14-19).
Тема 3. Основи програмування мовою Асемблер.
Програма мовою Асемблера представляється у вигляді послідовності пропозицій, кожне з яких займає окремий рядок.
Кожна пропозиція мови Асемблера містить чотири фіксовані поля: поле мітки, поле коду, поле операнда й поле коментарю.
Поле мітки. Якщо пропозиція забезпечується ім'ям, то воно записується в поле мітки й після імені ставиться двокрапка. Ім'я будується у вигляді довільно обраної послідовності заголовних букв латинського алфавіту й цифр, причому першим символом в імені повинна бути буква. Звичайно іменами забезпечуються пропозиції, на які провадиться умовний або безумовний перехід. Те саме ім'я не може зустрічатися в поле мітки більше одного разу. У противному випадку виникає неясність, до якої пропозиції повинен провадитися перехід по відповідних командах умовного й безумовного переходу.
Поле коду. У цьому полі записується мнемонічне позначення коду операції, що приводить у системі команд мікропроцесора.
Поле операнда. У полі операнда приводяться числа, що беруть участь в операції (безпосередні дані), вказівки про джерела й приймачі даних, що беруть участь в операції; у пропозиціях умовних і безумовних переходів у цьому полі вказується ім'я (мітка) пропозиції, на яке здійснюється перехід. Числові дані можуть представлятися в різних системах числення. Для вказівки обраної для подання числа системи числення після шістнадцятирічного числа ставиться символ Н (а якщо число починається з букв А,..., F, те перед числом ставиться цифра 0), після десяткового числа можна ставити символ D (або не записувати ніякого символу), восьмеричне число закінчують символом Q, двійкове - символом В. (Л [1], с. 31-32;
с. 36-38; Л [5], с. 179-191).
