Schemat blokowy i zasada działania mikrokomputera

Mikroprocesor jest podstawowym podzespołem mikrokomputera. Protoplastą mikrokomputera był komputer. Urządzenie to realizowano w różnych technikach, jakie w miarę upływu czasu udostępniał rozwój podzespołów elektronicznych. Wprowadzenie półprzewodników i układów scalonych spowodowało burzliwy rozwój elektroniki, a wraz z nią komputerów. Zasadniczym blokiem komputera jest procesor. Realizacja procesora w układzie scalonym to właśnie mikroprocesor.

Schemat blokowy i działanie mikrokomputera

Podstawowa idea działania komputera została opracowana przez matematyka von Neumanna jeszcze w okresie międzywojennym. Zaproponowana przez niego struktura nazywana jest strukturą trójmagistralową. W tej strukturze wykonywane są także współczesne mikrokomputery. Zasadniczym elementem mikrokomputera jest mikroprocesor MP. Jest on sekwencyjnym układem logicznym wymagającym do swego działania sygnału zegarowego CLK (Clock). Pozostałe bloki mikrokomputera to pamięci ROM, RAM i układy wejścia/wyjścia (WE/WY).

Schemat blokowy mikrokomputera

Pamięć ROM

Pamięć ROM (Read Only Memory) zwykle zawiera program, według którego działa mikroprocesor lub co najmniej rozpoczyna swoje działanie. Dla tego często pamięć ta nazywana jest pamięcią programu. Program jest zapisem kolejnych instrukcji wykonywanych przez mikroprocesor. Instrukcje są słowami binarnymi i powinny należeć do zbioru instrukcji mikroprocesora. Zbiór instrukcji mikroprocesora określa tzw. lista rozkazów.

Pamięć RAM

Pamięć RAM (Random Access Memory) przewidziana jest do przechowywania zarówno danych wejściowych, przejściowych wyników, jak i wyników końcowych działania mikroprocesora (obliczeń). W ten sposób jest wykorzystywana w prostych mikrokomputerach stosowanych do sterowania i pracujących według statego programu. Takie mikrokomputery wykonywane są w postaci układu scalonego i nazywane są mikrokontrolerami. Komputery uniwersalne, przewidziane do realizacji różnych programów — a do takich należą mikrokomputery PC (Persona! Computer)  wykorzystują pamięć RAM także do zapisu programu. O ile mikrokontrolery zadowalają się niewielką ilością pamięci RAM, to mikrokomputery PC powinny mieć jej jak najwięcej.

Układy WE/WY

Układy WE/WY zapewniają komunikację z otoczeniem. Mogą służyć do wprowadzania danych i programów, a także do prezentacji wyników działania mikrokomputera czy sterowania urządzeniami zewnętrznymi. Do układów wejścia/wyjścia za pośrednictwem tzw. interfejsu podłącza się urządzenia zewnętrzne.

Magistrala danych

Magistrala danych jest wykorzystywana do przesyłania rozkazów (z pamięci programu do mikroprocesora) oraz danych. W celu uzyskania możliwie dużej szybkości pracy mikrokomputera magistrala ta jest realizowana w postaci równoległej. Każdy przesyłany bit stowa ma swoją linię (przewód). Liczba linii danych zależy od możliwości mikroprocesora. Szerokość magistrali (liczba linii danych) jest wielokrotnością liczby 8. Umożliwia to przesyłanie stów bajtowych (I Bajt = 8 bitów).

 Magistrala adresowa

Magistrala adresowa wskazuje blok mikrokomputera, z którym zamierza współpracować mikroprocesor. Jest to także magistrala równoległa. Liczba linii adresowych zależy od możliwości mikroprocesora. Adresy wystawia tylko mikroprocesor. Transmisja DMA (z bezpośrednim dostępem do pamięci), kiedy adresy pamięci wystawia specjalny układ, tzw. sterownik DMA.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *