Архитектура микропроцессора

Микропроцессор как управляющее устройство является составной частью в

системе управления автоматизированным ЭП. Рассмотрим сначала функциональный состав и принцип действия МП как комплексного программно-управляемого элемента.

Рис. 9.66. Структурная схема модели микропроцессора

Микропроцессор представляет собойединое устройство в виде некото­рого «чер

ного ящика» (9.66, а), имеющего внешние входы и выходы для рабочей информации (данные D, D') и для команд управления данными (X).

Внутри МП происходят 2 процесса:

1. обработка данных, при котором поступающие в данные D подвер­гаются логиче-

ским и вычислительным операциям и в новом ка­честве D' выводятся из МП;

2.управление обработкой данных на основании заранее составленной программы

(X).

В соответствии с указанными процессами в составе МП можно выделить 2 основ-

ных функциональных блока - блок операций БО и блок управления БУ (рис. 9.66, б).

Основным является блок операций, так как именно он реализует функциональное назначение МП.

Блок управления обе­спечивает правильное функционирование БО, при этом по-

ступаю­щая программа работы МП в виде последовательности команд X. преобразуется БУ с учетом сигналов Y_o, оповещающих о состоянии БО, в серию управляющих сигналов Y, воздействующих на БО.

В своей работе МП взаимодействует с внешними устройствами, которые совмест

но с ним образуют микропроцессорную систему управления МСУ некоторым объектом ОУ (рис. 9.87, в).

Источником исходных данных и программы являются соответственно запоми­нающие устройства данных ЗУД и команд ЗУ К.

Приемником обработанных данных служит так называемое устройство ввода-вы­-

вода УВВ, через которое обработанная цифровая рабочая информа­ция D' в преобразо-

ванном виде как выходное управляющее воздей­ствие U_y поступает на объект управления.

Из ОУ в УВВ поступает информация о состоянии объекта управления в виде сигналов обратных связей U_o.

В МСУ поток рабочей информации может иметь не только прямое направле-

ние (от ЗУД и к УВВ), но и обратное (от УВВ к МП и к ЗУД). Это дает возможность обмена информацией между ЗУД, БО и УВВ, позволяет обрабатывать данные обрат-

ных связей и запоминать результаты операций.

Совместная взаимосвязанная работа всех устройств и блоков в МСУ обеспечи-

вается системой управляющих сигналов Yn Y_o.

Необходи­мая согласованность действий во времени блоков МП и МСУ достига-

ется с помощью синхронизирующих импульсов Х_с, поступа­ющих от генератора высоко-

стабильной частоты.