Mikroprocesszor alkalmazási segédlet

Budapesti Műszaki Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Szerző

Dr. Horváth István

Dr. László Zoltán

Dr. Grantner János

Budapest

'Dr. Horváth István: Mikroprocesszor alkalmazási segédlet ' összes példány

Kiadó:	Műegyetemi Kiadó
Kiadás helye:	Budapest
Kiadás éve:	1999
Kötés típusa:	Ragasztott papírkötés
Oldalszám:	180 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	29 cm x 21 cm
ISBN:
Megjegyzés:	Tankönyvi szám: 51428. Fekete-fehér ábrákkal illusztrálva.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Előszó

Az első szilícium alapú planáris integrált áramköröket 1959-ben dolgozták ki, de az integrált áramkörökben rejlő lehetőségeket még néhány évig nem ismerték fel és nem használták ki igazán. A 60-as évek elején - az áramkörelmélet (circuit theory) kifejlesztésével párhuzamosan került az érdeklődés előterébe a planáris tranzisztor és az integrált áramkör. Kimutatták, hogy igen jó közelítéssel - a tranzisztor méreteinek arányos kicsinyítése nemhogy rontaná, de javítja az eszköz minőségét. A feszültség-áram karakterisztika változatlan marad, a működési sebesség a kicsinyítéssel arányosan nő, a fogyasztás négyzetesen csökken. Az eszköz modelljének megalkotásánál figyelembe vett feltételek néhány tized mikronos vonalszélességig érvényesek, azaz a tranzisztor tranzisztor marad - elvileg. Ebben az időben a gyártástechnológia 25 mikronos felbontóképességű volt - az elvi korlátok elérése a 80-as évek végére várható. 1970-ben már gyártották az ezer tranzisztort tartalmazó kalkulátor-chipeket és 1972 körül megszületett a kb. négyezer tranzisztort tartalmazó, egy tized normál oldal szöveg tárolására alkalmas (1 kbit-es) memória áramkör is. Ez az egy chipen elérhető áramköri bonyolultsági szint a technológia oldaláról megalapozta annak a logikai tervezés részéről jelentkező igénynek a kielégítését, hogy olyan LSI technológiájú áramköri sorozatokat alakítsanak ki, amelyek segítségével bármilyen a működési sebességgel, ill. a címezhető memória kapacitással korlátozott logikai vezérlő vagy adatfeldolgozó berendezés előállítható. A széles körű felhasználhatóság hozzájárult a magas darabszámhoz, a technológiai eljárásból következően a gyártási volumen növekedése lehetővé tette az előállítási költség és az ár csökkenését. Az alacsonyabb árak egyre növekvő piaci igényt hoztak létre, és a két tényező egymást erősítve a termelés és az alkalmazás robbanásszerű növekedését eredményezte. Ezek az áramköri sorozatok olyan integrált áramkörökből állnak, amelyek a számítógépek funkcionális egységeihez hasonló feladatokat látnak el. Az áramköri családokon belül, összhangban a megvalósítandó funkciókkal a következő típuselemek alakultak ki.
Az általában egy chipen megvalósított mikroprocesszor a központi egység (CPU) funkciót látja el, feladatában és működésében a hagyományos számítógépek központi egységéhez hasonlít. A jelenleg gyártott típusok szóhosszúsága 4-től 32-bitig terjed, az utasításkészlethez (típustól függően) 40-300 utasítás tartozik. Technológiai szempontból a mikroprocesszorok statikus vagy dinamikus tároló elemek felhasználásával hozhatók létre. A jelenleg gyártott mikroprocesszorok döntő többsége (a megvalósítható belső kapuk és tárolóelemek minél nagyobb száma miatt) dinamikus tárolóelemeket tartalmaz. Ennek következtében egy előírt minimális órajel frekvenciánál (amely néhányszor 100 kHz nagyságrendű) kisebb sebességgel ezek a mikroprocesszorok nem működtethetők.
Az Intel jelent meg 1972-ben elsőként a kb. ötezer tranzisztorból felépített i 4004 4-bites chippel.
A csak olvasható ROM (read only memory) memóriák feladata alapvetően a rendszerprogramok illetve már kifejlesztett alkalmazói programok tárolása, de felhasználhatók adattáblázatok, számítási konstansok, stb. tárolására is. Technológiai szempontból megkülönböztethetünk a gyártó cég által beírt maszk programozott ROM-okat (amelyek használata nagyobb sorozatban gyártott termékeknél előnyös) a felhasználó által egyszer programozható PROM-okat (amelyek használata kisebb sorozatban gyártott termékek esetén gazdaságos) valamint a fejlesztésekhez és egyedi berendezésekben használatos EPROM-okat és EAROM-okat, amelyeket a felhasználó (elvben) tetszőleges sokszor törölhet és újraprogramozhat.
Az EPROM-ok (erasable and programmable ROM) törlése ultraibolya fénnyel, az EAROM-ok (electrically alterable ROM) törlése villamos impulzusokkal történik.
Az írható/olvasható memóriák feladata a feldolgozandó és a feldolgozott (ki- beviteli) adatok tárolása, ezen kívül program munkaterületként szolgálhatnak, de fejlesztési fázisban programokat is tárolhatnak. Szervezési szempontból megkülönböztethetünk ún. véletlen hozzáférésű RAM (random access memory) és soros hozzáférésű SR (shift register) memóriákat. Technológiai szempontból megkülönböztethetünk statikus és dinamikus írható/olvasható memóriákat. Vissza

Tartalom

BEVEZETÉS 3
AZ INTEL 8085-ös MIKROPROCESSZOR 11
1.1 Az Intel 8085-ös jellemzői 11
1.2 A CPU felépítése 11
1.2.1 Regiszterblokk 13
1.2.2 Aritmetikai blokk 14
1.2.3 Utasításvégrehajtással és belső vezérléssel kapcsolatos egységek 15
1.2.4 Megszakítási bemenetek 16
1.2.5 Soros kimenet és bemenet 17
1.3 A program és utasítás végrehajtás menete 17
1.3.1 Alapfogalmak 17
1.3.2 A gépi ciklus típusa és a CPU által kiadott státusz 17
1.3.3 A CPU állapotai 18
1.4 A gépi ciklus folyamatábrája 19
1.4.1 Normál gépi ciklus 20
1.4.2 HALT típusú gépi ciklus 21
1.4.3 HOLD állapot 21
1.4.4 A CPU működése megszakításkérés esetén 21
1.5 A CPU bekapcsolás utáni indítása 22
1.6 Az INTEL 8085-ös DC és AC adatai 23
1.7 Utasításkészlet 31
1.7.1 Címzési módok 31
1.7.2 Az utasításkészlet leírásánál alkalmazott jelölések 31
1.7.3 Adatmozgató utasítások 32
1.7.4 Aritmetikai utasítások 35
1.7.5 Logikai utasítások 38
1.7.6 Ugró utasítások 41
1.7.7 Stack, I/O és a gépi vezérlés utasításai 44
1.7.8 Utasítások összefoglalása 47
2. Az i8205-ÖS DEKÓDOLÓ ÁRAMKÖR 54
3. AZ I8259A PROGRAMOZHATÓ MEGSZAKÍTÁSVEZÉRLŐ ÁRAMKÖR 57
3.1 Funkcionális leírás 57
3.2 Az adatátviteli folyamat és jelei 59
3.3 A programmegszakítás folyamata 59
3.4 A 8259A-k kaszkádosítása 60
3.5 Bufferelt üzemmód 62
3.6 A 8259A programozása 62
3.6.1 Az ICW1 és az ICW2 63
3.6.2 Az ICW3 66
3.6.3 Az ICW4 66
3.6.4 A működési módot megváltoztató parancsok 66
3.7 A megszakításkérések maszkolása és a speciális maszkolás 67
3.8 A rögzített prioritású működés és a megszakításkérés vége (nyugtázása) 68
3.9 Speciális rögzített prioritású működés 69
3.10 Forgatott prioritás 70
3.11 A megszakításvezérlő áramkör állapotának olvasása 71
3.12 Időzítési és elektronikus adatok 72
4. AZ i8257/8257-5 TÍPUSÚ DMA VEZÉRLŐ 76
4.1 DMA csatornák 78
4.2 A DMA csatorna és a periféria közötti jelek 78
4.3 Adatsín buffer 79
4.4 Olvasás/írás logika 79
4.5 Vezérlőlogika 79
4.6 Mode Set regiszter 80
4.6.1 Forgatott prioritás 80
4.6.2 Kiterjesztett írásciklus 81
4.6.3 TC STOP 81
4.6.4 AUTOLOAD 81
4.7 Státusz regiszter 82
4.8 A DMA vezérlő regisztereinek írása 83
4.9 DMA művelet 84
5. AZ i8255A PROGRAMOZHATÓ PÁRHUZAMOS PERIFÉRIA INTERFACE ÁRAMKÖR 92
5.1 Funkcionális leírás 92
5.2 Részletes működési leírás 92
5.3 Működési módok 96
5.4 Kiegészítő megjegyzések 98
6. AZ i8253 PROGRAMOZHATÓ IDŐZÍTŐ/SZÁMLÁLÓ ÁRAMKÖR 105
6.1 Funkcionális leírás 105
6.2 A jelvezetékek funkciója 106
6.3 A vezérlő jelek hatásos kombinációi 106
6.4 A számlálók működési módjai 108
6.5 A 8253 programozása 110
6.6 A 8253 illeszkedése a mikroszámítógép sínrendszerére 112
6.7 A 8253 tipikus felhasználási területei 112
7. AZ i8251A PROGRAMOZHATÓ SOROS INTERFACE ÁRAMKÖR 116
7.1 Tulajdonságok 116
7.2 A 8251A felépítése, jelkapcsolatok 116
7.3 A 8251A programozása 119
8. AZ i8272 TÍPUSÚ SZIMPLA/DUPLA SŰRŰSÉGŰ FLOPPY DISZK VEZÉRLŐ 129
8.1 Legfontosabb tulajdonságai 129
8.2 Busz oldali interface 131
8.3 Parancs leírás 132
8.3.1 Adat olvasás 132
8.3.2 Adat írás 133
8.3.3 Törölt adat írás 133
8.3.4 Törölt adat olvasás 133
8.3.5 Track olvasás 133
8.3.6 Azonosító mező olvasás 133
8.3.7 Track formázás 133
8.3.8 Keresés parancsok 134
8.3.9 Trackre pozicionálás (seek) 134
8.3.10 Rekalibrálás 134
8.3.11 Megszakítási állapot lekérés 135
8.3.12 Specifikáció 135
8.3.13 Drive állapot lekérés 135
9. A TEXAS 74LS240, 74LS241 ÉS 74LS244 8-BITES EGYIRÁNYÚ TRI-STATE
ERŐSÍTŐ ÁRAMKÖRÖK 148
10. A TEXAS 74LS24 5 8-BITES KÉTIRÁNYÚ TRI-STATE ERŐSÍTŐ ÁRAMKÖR 153
11. MEMÓRIÁK 156
11.1 Az i2716 2 kbyte-os EPROM memória áramkör 166
11.2 Az i2732 4 kbyte-os EPROM memória áramkör 161
11.3 A TC 5516 RAM memória áramkör 167
11.4 A TC 5565 RAM memória áramkör 173
TARTALOMJEGYZÉK 179

Témakörök

Megvásárolható példányok

Nincs megvásárolható példány
A könyv összes megrendelhető példánya elfogyott. Ha kívánja, előjegyezheti a könyvet, és amint a könyv egy újabb példánya elérhető lesz, értesítjük.

Előjegyzem