Синтез счетчиков с заданным коэффициентом счета

(двоично – десятичные счетчики)

На практике очень часто создаются счетчики с заданным коэффициентом счета.

Например: двоично – десятичные счетчики, т.е. счетчики, которые обеспечивают счет от 0 до 9 (для часов 0÷59 и т.д.). Для организации таких счетчиков необходимо создать обратные связи, которые обеспечили бы устранение лишних значений счета

0,1,2,3…7,8,9, 0 (вместо 10),1,2.. и т.д.

Для двоично- десятичного счетчика необходимо представить число 10 в двоичной системе счисления: 1010 и соединить единичные разряды со ЛЭ 2И (2AND). Выход ЛЭ подать на вход R (Reset) 4-х разрядного счетчика.

Аналогично можно синтезировать счетчик для произвольного Ксч.

Дисциплина: Вычислительная техника и информационные технологии

Лекция 1: Общие принципы организации МПС

1. Структура, архитектура МПС.

2. Структура, архитектура однокристального восьмиразрядного МП КР580ВМ80.

МПС – микропроцессорная система.

МП – микропроцессор.

Литература: 1. Евриинов Э.В «Цифровая вычислительная техника».

2. Яковлев Л.А, Тимченко В.И «Вычислительная техника» Методические указания к лабораторным работам.

3. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплинам «Цифровая и вычислительная техника, …..», Спб ГУТ, 1997г.

1. Структура, архитектура МПС.

МПС – аппаратно-программное устройство, которое осуществляет программную реализацию алгоритмов цифровой обработки информации.

МПС включает 3 основных блока:

Центральный микропроцессор (ЦМП).

Запоминающие устройство (ЗУ), которое включает: оперативное запоминающие устройство (ОЗУ), функционирует только при наличии питания, и постоянное запоминающие устройство (ПЗУ) – жесткие диски, flesch-память, которые хранят информацию в отсутствие электропитания.

Устройства ввода-вывода (мышь, клавиатура, принтер, дисплей)

Объем устройств ввода-вывода = 28= 256.

Объем адресного пространства = 216= 64536 адресов.

Принцип работы МПС состоит в выполнении заранее разработанной программы, которая определяет последовательность выполнения команд (операций).

Ассемблер MOV B,C; комментарий (B) (C)

Код МП 01000001 - 41 h

Выполнение программы осуществляется последовательным считыванием с ЗУ команды, её дешифрированием и выполнением.

Выполнение команды осуществляется в 2 этапа:

Считывание и дешифрирование команды: ЦМП выставляет на шину адреса (ША) адрес очередной выполняемой команды. Этот адрес по ША поступает в ЗУ. Кроме того, в ЗУ по шине управления (ШУ) подается сигнал чтения содержимого ячейки памяти (ЯП). Содержимое ЯП с кодом операции (КОП) по шине данных (ШД) поступает в ЦМП.

По результатам дешифрирования КОП МП осуществляет выполнение команды.

По окончании выполнения команды на ША выставляется адрес очередной выполняемой команды.

2-й учебный вопрос:

Структура, архитектура однокристального восьмиразрядного МП КР580ВМ80.

МП – программно-управляемое устройство реализуемое на одном чипе, которое осуществляет процесс цифровой обработки информации и управление этих процессов.

МП бывают: 8-, 16-, 32-, 64- разрядныt

Рассмотрим структуру однокристального 8-ми разрядного МП КР580ВМ80

ЦМП состоит из 3-х основных блоков:

1)Блок обработки информации:

8 разрядный регистр – аккумулятор, для хранения 1-го операнда команды и результата выполнения команды.

8 разрядный регистр признаков, для хранения признаков арифметических и логических операций.

№ разряда регистра
наименование признака	S	Z		AC		P		CY

Признак S – признак отрицательного результата АЛУ (S=1)

Признак Z – признак нулевого результата АЛУ (Z=1)

Признак АС – перенос между полубайтами (АС=1)

Признак Р – признак четного числа нулей в аккумуляторе при выполнении арифметических, логических операций (Р=1)

Признак CY - признак переноса старшего разряда при выполнении АЛУ.

Арифметическое - логическое устройство (АЛУ) – для выполнения арифметических и логических операций.

2) Блок управления включает:

регистр команд, для хранения кода выполняемой команды (операции);

дешифратор команд, для дешифрирования кода операции и формирования сигналов управления при выполнении команды;

устройство управления, для управления процессом обработки информации

3) Блок хранения включает:

Шесть 8-ми разрядных регистров: B,C,D,E,H,L, для временного хранения данных (прототип кэш памяти). Регистры могут использоваться 8-ми разрядными или строго определенными парами: B-C, D-E, H-L (регистры используются? как 16-ти разрядные)/

Указатель адреса стека (SP) 16-ти разрядный регистр, для хранения начального адреса стековой памяти.

Стековая память – область ОЗУ и предназначена для хранения данных при выполнении команд условных переходов, организации прерывания и других данных.

Принцип построения стековой памяти: первым записан – последним прочитан.

Счетчик команд CP (16-ти разрядный регистр) для хранения адреса очередной выполняемой команды.

Функционирование МП

МП последовательно выполняет команду за командой. каждая команда выполняется в 2 этапа:

Выборка команды. Счетчик команд под воздействием сигналов управления По ША команда поступает В ЗУ. Под воздействием сигналов управления поступает по ШУ содержимое выставляет на ША 16-ти разрядный адрес ЯП ЗУ, в которой хранится код команды (КОП). ЯП указанного адреса поступает по ШД в регистр команд МП и дешифрируется.

1. Выполнение команды. Под воздействием сигналов управления осуществляется выполнение по тактам команды, код операции которой в регистре команд. Для арифметических и логических операций формируются признаки в регистре признаков. По окончании выполнения команды счетчик команды (РС) записывает адрес очередной выполняемой команды.

Система команд.