1.1 Реализация шинной архитектуры на основе МК MCS-51. Типовая шинная архитектура микропроцессорной системы
Построение микропроцессорной системы (МП-системы) на основе параллельных шин для передачи информации является общим принципом организации вычислительных устройств. Этот подход распространяется на:
Как правило, в составе системы реализованы три шины, т.е. группы проводников с общим функциональным назначением:
-
шина адреса – для передачи т.н. адресной информации, т.е. чисел, которые используются для указания устройства в системе, которое будет работать с процессором в данный момент; эту информацию формирует процессор;
-
шина данных – для передачи числовых данных между процессором и памятью или портами ввода-вывода; направление передачи – в процессор или из процессора;
-
группа сигналов управления – специальные сигналы, формируемые процессором; они нужны для задания режимов работы устройств системы (направление передачи, синхронизация обмена).
Шинная архитектура представляет собой стандартизированный интерфейс между процессором и различными устройствами в составе МП-системы. Таким образом, в качестве процессора в системе можно использовать модели различной структуры (универсальные МП, микроконтроллеры), но нужно “окружить” микропроцессор дополнительными элементами для формирования системного интерфейса, т.е. шин адреса, данных и управления с определенными параметрами.
На рис.1.1 показана обобщенная структура МП-системы с шинной структурой стандарта MicroBus. Отметим наиболее важные моменты.
-
линии шины адреса обозначают как Ai, линии шины данных – как Dj; шины адреса и данных физически раздельные;
-
между шиной адреса и любым из устройств системы обязательно включают адресный селектор (АС) – блок на основе дешифратора или логических элементов. Этот блок формирует индивидуальные сигналы включения каждого устройства при наличии определенного адреса на шине адресации;
-
обозначение сигналов управления:
MemR#, MemW# – чтение и запись в адресное пространство памяти;
IOR#, IOW# – чтение и запись в адресное пространство портов ввода-вывода, INT, INTA# – системный запрос на прерывание и сигнал подтверждения обработки прерывания.
|
