Основы информационных технологий

 

 

Ю.В. Новиков

П.К. Скоробогатов

 

 

ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ

 

 

Учебное пособие

3-е издание, исправленное

 

 

Интернет-Университет

Информационных Технологий www.intuit.ru  БИНОМ. Лаборатория знаний www.Ibz.ru 

 

 

 

Москва

2006

 

 

 

 

 

Содержание

 

            Глава 1. Философия микропроцессорной техники

            Лекция 1. Философия микропроцессорной техники

            1.1. Что такое микропроцессор?

            1.2. Шинная структура связей

            1.3. Режимы работы микропроцессорной системы

            1.4. Архитектура микропроцессорных систем

            1.5. Типы микропроцессорных систем

 

            Глава 2. Организация обмена информацией

            Лекция 2. Шины микропроцессорной системы и циклы обмена

            2.1. Шины микропроцессорной системы

            2.2. Циклы обмена информацией

                        2.2. 1. Циклы программного обмена

                        2.2.2. Циклы обмена по прерываниям

                        2.2.3. Циклы обмена в режиме ПДП

            2.3. Прохождение сигналов по магистрали

            Лекция 3. Функции устройств магистрали

            2.4. Функции устройств магистрали

                        2.4. 1. Функции процессора

                        2.4.2. Функции памяти

                        2.4.3. Функции устройств ввода/вывода

 

            Глава 3. Функционирование процессора

            Лекция 4. Адресация операндов и регистры процессора

            3.1. Адресация операндов

                        3.1.1. Методы адресации

                        3.1.2. Сегментирование памяти

                        3.1.3. Адресация байтов и слов

            3.2. Регистры процессора

            Лекция 5. Система команд процессора

            3.3. Система команд процессора

                        3.3. 1. Команды пересылки данных

                        3.3.2. Арифметические команды

                        3.3.3. Логические команды

                        3.3.4. Команды переходов

            3.4. Быстродействие процессора

 

            Глава 4. Организация микроконтроллеров

            Лекция 6. Процессорное ядро и память микроконтроллеров

            4.1. Классификация и структура микроконтроллеров

            4.2. Процессорное ядро микроконтроллеру

                        4.2.1. Структура процессорного ядра МЯ

                        4.2.2. Система команд процессора МК

                        4.2.3. Схема синхронизации МК

            4.3. Память программ и данных МК

                        4.3.1. Палить программ

                        4.3.2. Память данных

                        4.3.3. Регистры МК

                        4.3.4. Стек МК

                        4.3.5. Внешняя память

            Лекция 7. Организация связи микроконтроллера с внешней средой и временем

            4.4. Порты ввода/вывода

            4.5. Таймеры и процессоры событий

            4.6. Модуль прерываний МК

            Лекция 8. Вспомогательные аппаратные средства микроконтроллера

            4.7. Минимизация энергопотребления в системах на основе МК

            4.8. Тактовые генераторы МК

            4.9. Аппаратные средства обеспечения надежной работы МК

                        4.9.1. Схема формирования сигнала сброса МК

                        4.9.2. Блок детектирования пониженного напряжения питания

                        4.9.3. Сторожевой таймер

            4.10. Дополнительные модули МК

                        4. 10.1. Модули последовательного ввода/вывода

                        4. 10.2. Модули аналогового ввода/вывода

 

            Глава 5. Однокристальные микроконтроллеры серии PIC

            Лекция 9. Аппаратные средства микроконтроллеров серии PIC

            5.1. Основные особенности микроконтроллеров серии PIC

                        5. 1. 1. Состав и назначение семейств Р1С-контроллеров

                        5. 1.2. Микроконтроллеры семейств Р1С16СХХХ и Р1С17СХХХ

                        5. 1.3. Особенности архитектуры микроконтроллеров семейства Р1С16СХХХ

            5.2. Микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X

                        5.2. 1. Основные характеристики

                        5.2.2. Особенности архитектуры

                        5.2.3. Схема тактирования и цикл выполнения команды

                        5.2.4. Организация памяти программ и стека

                        5.2.5. Организация памяти данных

                        5.2.6. Регистры специального назначения

                        5.2. 7. Счетчик команд

                        5.2.8. Прямая и косвенная адресации

                        5.2.9. Порты ввода/вывода

                        5.2.10. Модуль таймера и регистр таймера

                        5.2.11. Память данных в РПЗУ(ЕЕРERОМ)

                        5.2. 12. Организация прерываний

            Лекция 10. Специальные функции и система команд микроконтроллеров серии PIC

                        5.2. 13. Специальные функции

            5.3. Система команд микроконтроллеров подгруппы PIC16F8X

                        5.3.1. Перечень и форматы команд

                        5.3.2. Команды работы с байтами

                        5.3.3. Команды работы с битами

                        5.3.4. Команды управления и работы с константами

                        5.3.5. Особенности программирования и отладки

 

            Глава 6. Проектирование устройств на микроконтроллерах

            Лекция 11. Особенности разработки цифровых устройств на основе микроконтроллеров

            6.1. Разработка микропроцессорной системы на основе микроконтроллера

                        6.1.1. Основные этапы разработки

                        6.1.2. Разработка и отладка аппаратных средств

                        6.1.3. Разработка и отладка программного обеспечения

                        6.1.4. Методы и средства совместной отладки аппаратных и программных средств

            Лекция 12. Разработка программного обеспечения для PIC-микроконтроллеров

            6.2. Разработка программного обеспечения для PIC-микроконтроллеров

                        6.2. 1. Ассемблер МРАК

                        Метки

                        Мнемоники

                        Операнды

                        Комментарии

                        Расширения файлов, используемые MPASM и утилитами

                        Директивы языка

                        6.2.2. Компоновщик MPLINK

                        6.2.3. Менеджер библиотек MPLIB

                        6.2.4. Симулятор MPSIM

            6.3. Практика программирования PIC-микроконтроллеров

                        6.3.1. Описание лабораторного макета

                        6.3.2. Инициализация микроконтроллера макета

                        6.3.3. Программирование учебных задач

 

            Глава 7. Организация персонального компьютера

            Лекция 13. Архитектура и процессоры персональных компьютеров

            7.1. Архитектура персонального компьютера

            7.2. Процессоры персональных компьютеров

                        7.2. 1. Особенности процессоров 8086/8088

                        7.2.2. Особенности процессора 80286

                        7.2.3. Особенности процессора 80386

                        7.2.4. Особенности процессора 486

                        7.2.5. Особенности процессоров Pentium

            Лекция 14. Устройства, входящие в состав персонального компьютера

            7.3. Память персонального компьютера

                        7.3.1. Оперативная память

                        7.3.2. Постоянная память

            7.4. Системные устройства

                        7.4.1. Тактовый генератор

                        7.4.2. Контроллер прерываний

                        7.4.3. Контроллер прямого доступа к памяти

                        7.4.4. Системный таймер и часы реального времени

            7.5. Средства интерфейса пользователя

            7.6. Внешняя память

 

            Глава 8. Интерфейсы персонального компьютера

            Лекция 15. Системная магистраль ISA

            8.1. Системная магистраль ISA

                        8.1.1. Назначение сигналов ISA

                        8.1.2. Циклы обмена по ISA

                        8.1.3. Распределение ресурсов компьютера

            Лекция 16. Дополнительные интерфейсы персонального компьютера

            8.2. Интерфейс Centronics

            8.3. Интерфейс RS-237С

            8.4. Другие интерфейсы компьютера

 

            Приложение

            Системы команд некоторых микропроцессоров

            Система команд микропроцессора i8080/8085

            Система команд микропроцессора Т-11 фирмы DEC

            Система команд микропроцессора МС68000

            Система команд микропроцессора i8086/8088

            Система команд микропроцессора i486

            Система команд микроконтроллеров семейства NCS-51 (фирмы Intel, Atmel, Analog Devices)