- •1. Микропроцессоры и микроконтроллеры, их области применения и особенности архитектуры.
- •2. Структура и принцип действия микропроцессора классической архитектуры
- •3. Выполнение процессором командного цикла.
- •4. Машинный и командный цикл cisc микропроцессора
- •5. Структура команды. Способы адресации
- •6.Устройствапамяти, их основные параметры и классификация
- •7. Функциональная схема устройства оперативной памяти
- •8. Постоянные запоминающие устройства, их типы и области применения.
- •9. Применение пзу в качестве функционального преобразователя (фп).
- •10 . Организация подпрограмм и использование стековой области памяти.
- •11.Аппаратные средства интрфейса.
- •12.Програмные средства интерфейса для управления электроприводами
- •13. Параллельный и последовательный интерфейс. Области применения
- •14. Последовательный интерфейс spi микроконтроллеров
- •15. Последовательны интерфейс i2c микроконтроллеров
- •16. Принцип действия программируемого таймера.
- •17. Ввод и вывод информации с применением прерываний.
- •18.Работа вычислительного устройства в режиме прямого доступа к памяти.
- •19. Программная реализация интервалов времени.
- •20. Аппаратная реализация интервалов времени
- •21. Работа таймера в режимах захвата и сравнения
- •22.Цифро-аналоговое преобразование.
- •23.Аналого-цифровое преобразование. Сп.Формирования
- •24. Аналого-цифровые преобразователи. Принципы построения
- •25.Принцип действия ацп поразрядного уравновешивания
- •26. Принцип действия сигма-дельта ацп
- •27.Применение шим для цап
- •28. Микроконтроллер, его функциональная схема и применение в системе управления электроприводом
- •29. Микроконтроллер как динамическое звено.
- •30. Влияние времени выполнения программы микроконтроллером на запас устойчивости и динамические св-ва замкнутой системы
- •31. Выбор числа разрядов слова данных по требуемой точности системы управления.
- •32. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры
- •33. Формирование алгоритма и программ расчёта выходных величин цифровых регуляторов
- •34. Цифровое дифференцирование и интегрирование.
- •36. Кэш-память, ее назначение и принцип действия
- •37. Процессоры с сокращенным набором команд (risc) и с полным набором команд (cisc). Примеры.
- •38. Гарвардская и разнесенная архитектуры микропроцессоров. Примеры.
- •39. Функциональная схема микроконтроллера msp430 и назначение входящих в него устройств.
- •40. Как таймер формирует шим
- •41.Режимы энергопотребления микроконтроллеров. Примеры
- •42. Архитектура risc – ядра arm7 16/32 разрядных микроконтроллеров.
- •43. Как используются преимущества системы команд микроконтроллеров архитектуры arm7 при составлении программы
- •44. Архитектура микроконтроллеров adsp-bf и общая характеристика системы команд.
- •45. Структура ядра adsp-bf и его регистры.
- •46. Применение микроконтроллера tms 320f28 в управлении электроприводами
- •47. Алгоритм расчета сигнала управления в замкнутой системе.
- •48. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код положения с использованием устройства захвата сравнения.
- •49. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала времени.
- •50. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала перемещения.
- •51. Применение программируемого таймера в системах управления эп.
- •52. Использование нечеткой логики для синтеза управления. Лингвист. Переменные.
- •53. Алгоритм нечеткого управления
- •54. Структура и принцип действия искусственного нейрона. Соединение в сеть
- •55. Применение искусственной нейронной сети в качестве устройства управления.
- •56. Применение генетических алгоритмов для оптимизации управления электроприводами.
38. Гарвардская и разнесенная архитектуры микропроцессоров. Примеры.
Архитектурой вычислительного устройства называют совокупность свойств и характеристик, определяющих модель вычислительного устройства с точки зрения пользователя: программно доступные регистры, разрядность слова, система команд, адресное пространство, схема обработки прерываний, способы адресации, быстродействие.
Архитектура – это логическая организация вычислительного устройства с точки зрения пользователя, определяющая возможности устройства.
Развитие архитектуры увеличивает производительность за счет рациональной системы команд, экономии времени при обращении к памяти, улучшения использования вычислительных ресурсов процессора: АЛУ, регистров, магистрали. Одним из способов повышения производительности – параллельная обработка информации, означающая одновременное выполнение независимых друг от друга операций различными устройствами.
Гарвардская архитектура микропроцессоров предлагает наличие отдельных устройств памяти для команд и данных. Преимущество такой организации памяти отражается в структуре команд, упрощая адресную часть. Кроме того, выборка команд может происходить одновременно с выборкой данных.
Степень интеграции – количество элементов в одном кристалле или на одном чипе.
Проектной нормой называют размер одного транзистора интегральной микросхемы. Увеличение степени интеграции и уменьшение проектной нормы приводит к увеличению тактовой частоты. Совершенствование архитектуры микропроцессора приводит к усовершенствованию без повышения тактовой частоты.
Гарвардская архитектура восьмиразрядных микроконтроллеров PIC.
Архитектурой вычислительного устройства называют совокупность свойств и характеристик, определяющих модель вычислительного устройства с точки зрения пользователя. Архитектура ВУ включает в себя его внутреннюю структуру и систему команд. Гарвардская архитектура означает разделение памяти на память программ и память данных, которые имеют свое адресное пространство. Высокая скорость выполнения команд в PIC-контроллерах достигается за счет использования двухшинной гарвардской архитектуры вместо традиционной одношинной фон-неймановской.
Гарвардская архитектура основывается на наборе регистров с разделенными шинами и адресными пространствами для команд и данных. Все ресурсы микроконтроллера, такие как порты ввода/вывода, ячейки памяти и таймер, представляют собой физически реализованные аппаратные регистры. Микроконтроллеры PIC содержат RISC-процессор с симметричной системой команд, позволяющей выполнять операции с любым регистром, используя произвольный метод адресации. Пользователь может сохранять результат операции в самом регистре-аккумуляторе или во втором регистре, используемом для операции.
Благодаря гарвардской архитектуре процессор одновременно с доступом к слову команды может обращаться к данным. Центральный процессор микроконтроллера содержит программный счетчик (РС), мультиплексор адресов (МА), арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистр команд (РК), устройство декодирования команд, аккумулятор WREG (рабочий регистр W). Внутренняя память представлена ОЗУ данных, ППЗУ программ и стеком двух уровней.
Микросхема содержит тактовый генератор, таймеры, в том числе Т0, порты А, В, С, ввода-вывода, схему сброса, схему прерываний и др. Структура команды включает код операции и адресную часть. Адресная часть указывает на операнды, кот.могут быть константами или переменными, для кот.указывается адрес. Команда выполняется за 4 тактовых периода: декодирование, выборка аргумента, выполнение операции, сохранение аргумента. Логические и арифметические команды оперируют с рабочим регистром WREG и одним аргументом. Система команд МК содержит мин набор необходимых при программировании операций. Таймеры МК допускают режим таймера и режим счетчика внешних импульсов. Микроконтроллер имеет аппаратные модули, которые работают без участия центрального процессора: АЦП, компараторы, средства последовательного интерфейса и др.