Раздел: Документация
0 ... 2 3 4 5 6 7 8 ... 39 мы должны стереть информацию, хранящуюся в памяти, облучив кристалл ультрафиолетовыми лучами через маленькое окошко в центральной части корпуса схемы (Рис. 2.7). Такой тип ППЗУ называют ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием или стираемое ППЗУ (СППЗУ - EPROM). Имеются также ППЗУ с электрическим стиранием (электрически стираемое ППЗУ, ЭСППЗУ - EEPROM или E2PROM).  Рис. 2.7. Два типа ПЗУ ПЗУ целесообразно применять в системе, процессор которой содержит программу или данные, не изменяющиеся в течение всего срока службы изделия, т. е. их программируют однократно и называют однократно программируемое ПЗУ (ОППЗУ - OTPROM). К ним относятся и масочные ПЗУ, в которые информация записывается еще на этапе изготовления ПЗУ с использованием технологических фотошаблонов - так называемых масок. ППЗУ используется, когда мы хотим заложить в изделие возможность последующего изменения программы или данных, например в случае модернизации или перепрофилирования его функционального назначения. Изготовители интегральных схем памяти для изделий массового производства обычно записывают программу и данные в ПЗУ, с тем чтобы мы, неопытные пользователи, не могли случайно их изменить. Если мы разрабатываем программу для контроллера, мы должны позаботиться о том, чтобы при отключении источника питания программа сохранялась. Для этого необходимо занести ее в постоянное запоминающее устройство. Вот почему все окружающие нас бытовые приборы, управляемые электронным контроллером, оснащены ППЗУ, в котором записана управляющая программа. Таким образом, составив программу управления контроллером (о том, как это делается, мы узнаем в пятой главе), мы должны с помощью программатора занести ее в ППЗУ, после чего мы можем использовать запрограммированную интегральную схему в качестве ЗУ контроллера. В четвертой главе будет рассказано, как соединить запоминающее устройство с центральным процессором. 2 Порты ввода-вывода - это промежу- ПОРТЫточное звено в процессе обмена данными ВВОДА-ВЫВОДА между микрокомпьютером и устройствами ввода-вывода. Результаты вычислений, производимых процессором, а также данные, записанные в память, передаются на внешние устройства через порт вывода. И наоборот, передача информации в процессор с внешних устройств происходит через порт ввода. Процесс обмена данными между процессором и устройствами ввода-вывода (Рис. 2.8) можно сравнить с работой почты. Порт вывода подобен почтовому ящику из тех, что установлены на улице или в почтовом отделении, а порт ввода - ящику для писем и газет на первом этаже многоквартирного дома. Когда процессору нужно передать информацию куда-либо, он записывает эту информацию на «почтовую открытку» и «опускает» ее в «почтовый ящик». Процессор регулярно проверяет свой ящик для писем и газет и, если обнаружит в нем какую-либо корреспонденцию, забирает ее. Таким образом, роль почтового ящика и ящика для писем и газет заключается в хранении почтовых отправлений до прихода Почтальона или получателя соответственно. Порт ввода-вывода в микрокомпьютере совмещает функции обоих почтовых ящиков: он хранит данные, подлежащие отправке, и полученные данные до тех Пор, пока они не будут востребованы соответственно процессором Или внешними устройствами. Чтобы повысить степень надежности 2. Устройство микрокомпьютера Хранение «почтовых отправлений до прихода получателя» - ЦПУ  Порт ввода («ящик для писем и газет») «Письмо» (8-разрядные данные)  v-/ /0 Выдача Хранение «почтовых отправлений до прихода почтальона» - внешнего устройства  Порт вывода («почтовый ящик») Рис. 2.8. Назначение портов ввода-вывода хранения информации, применяют устройства, называемые схемами «защелки», которые как бы «запирают» порты ввода-вывода до прихода сигнала перезаписи содержания ЗУ (работа одной из разновидностей таких интегральных схем подробно описана в четвертой главе). На Рис. 2.9 приведен пример соединения микрокомпьютера с некоторыми внешними устройствами. Различные датчики, сигналы которых используются для управления техническими устройствами (переключатели, потенциометры, термодатчики, датчики давления, фотодиоды и т. д.), подключаются к порту ввода. Исполнительные приборы и механизмы (электродвигатели, обмотки реле и соленоидов, электролампы, светодиоды и т. п.) подключаются к порту вывода. Подключение каждого из этих устройств к портам микрокомпьютера осуществляется через интерфейс. Интерфейс располагается между двумя и более устройствами (в н S л с й о S. С о. я S  а.  Выключатель Термодатчик о Р< с . О ж 1 Потенциометр •£ Электродвигатель] g Соленоид (электромагнитный привод) Лампа) " 2 (U СО X э ж аз Рис. 2.9. Соединение микрокомпьютера с внешними устройствами нашем случае - между микрокомпьютером и внешними устройствами ввода-вывода) и осуществляет согласование форматов сигналов. Итак, в этой главе мы научились отличать однокристальный микрокомпьютер от одноплатного, ознакомились с устройством микрокомпьютера, выяснили, какие функции выполняют его основные блоки - процессор, запоминающее устройство, порты ввода-вывода. ОБОБЩЕНИЕ ГЛАВЫ 1.Компьютер состоит из пяти основных блоков - АЛУ, устройства управления, запоминающего устройства, устройства ввода, устройства вывода. 2.Центральный процессор состоит из АЛУ, выполняющего арифметические и логические операции, и устройства управления, осуществляющего передачу сигналов на внешние устройства. 3.Одноплатный микрокомпьютер принципиально ничем не отличается от персонального компьютера. На его плате расположены процес- сор, запоминающее устройство, порты ввода-вывода. 4.Интегральные схемы запоминающих устройств подразделяются на два основных типа - ПЗУ, ОЗУ. Запоминающее устройство, называемое ПЗУ, работает только на считывание данных; время обращения к ячейке памяти ПЗУ постоянно и не зависит от ее адреса; данные в ПЗУ сохраняются после отключения от источника питания. ОЗУ может как считывать, так и записывать данные, время обращения к ячейке памяти ОЗУ постоянно и не зависит от ее адреса; данные не сохраняются после отключения ОЗУ от источника питания. 5.Порты ввода-вывода предназначены для временного хранения данных при обмене между процессором и внешними устройствами. Практические задания 1)Компьютер какого типа называют микрокомпьютером? 2)Что представляют собой адресная шина и шина данных? 3)Чем ППЗУ отличается от других типов ПЗУ? 4)Для чего микрокомпьютеру необходимы порты ввода-вывода? 3  МИКРОКОМПЬЮТЕРНАЯ МАТЕМАТИКА Таблица умножения из одних лишь «ноликов» и «единичек» В предыдущей главе мы узнали, из чего состоит микрокомпьютер, изучили назначение его основных функциональных блоков. Теперь нам предстоит выяснить, каким образом программа считыва-ется из памяти, как производятся вычисления и каким образом результаты вычислений заносятся в ЗУ или выводятся на порты ввода-вывода. В этой и последующих главах будут изложены принципы выполнения математических действий с двоичными числами и необходимые начальные сведения из области цифровой схемотехники, чтобы вы могли наглядно представлять себе содержание основных вычислительных операций, а также процессы, происходящие при этом в микрокомпьютере. 31В повседневной жизни мы посто- ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА янно пользуемся различными числа-СЧИСЛЕНИЯми> практически никогда не задумы- ваясь над тем, что при этом нам приходится оперировать двумя различными системами счисления. Лишь в тех редких случаях, когда требуется, например, перевести 24 минуты в 0.4 часа, мы наконец вспоминаем, что помимо десятичной в нашем обиходе имеется и шестидесятеричная система, с помощью которой мы отсчитываем время. Создавая цифровые вычислительные машины, человек «учит» их работать в одной или нескольких системах счисления. Все современные ЭВМ оперируют 0 ... 2 3 4 5 6 7 8 ... 39
|
