Tổng quan về TMicroprocessor System Design

Chia sẻ: Trinh Hong Kong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

153
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: • Tổng quan về hệ vi xử lý: • Bộ nhớ • I/O Tổng quan: General-purpose microprocessor • CPU for Computers • No RAM, ROM, I/O on CPU chip itself • Example Intel’s x86, Motorola’s 680x0

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan về TMicroprocessor System Design

Microprocessor System Design BÙI QUỐC BẢO (buiquocbao@hcmut.edu.vn) University of Technology 1
Tóm tắt • Tổng quan về hệ vi xử lý • Bộ nhớ • I/O University of Technology 2
Tổng quan General-purpose microprocessor • CPU for Computers • No RAM, ROM, I/O on CPU chip itself • Example Intel’s x86, Motorola’s 680x0 Many chips on mother’s board Data Bus CPU General- Serial Purpose RAM ROM I/O Timer COM Micro- Port Port processor Address Bus General-Purpose Microprocessor System University of Technology 3
Microcontroller : • A smaller computer • On-chip RAM, ROM, I/O ports... • Example Motorola’s 6811, Intel’s 8051, Zilog’s Z8 and PIC 16X CPU RAM ROM A single chip Serial I/O Timer COM Port Port Microcontroller University of Technology 4
Microprocessor vs. Microcontroller Microprocessor Microcontroller • CPU, RAM, ROM, I/O và • CPU là một chip riêng, RAM, ROM, I/O, timer là các phần timer đều trong 1 chip riêng biệt • On-chip ROM, RAM và I/O • Người thiết kế tùy ý chọn kích port là cố định cỡ bộ nhớ, các cổng I/O … • cho ứng dụng mà giới han về • Có thể mở rộng được giá cả, năng lượng và không • Đa chức năng gian • Đa mục đích • Chỉ có 1 mục đích University of Technology 5
Hệ thống nhúng (Embedded System) • Hệ thống nhúng nghĩa là một vi xử lý hoặc vi điều khiển được “nhúng” vào một ứng dụng cụ thể. • Một sản phẩm nhúng dùng 1 vi xử lý hoặc 1 vi điều khiển để làm 1 công việc cụ thể. • Trong 1 hệ thống nhúng, chỉ có 1 chương trình ứng dụng được nạp vào trong ROM. • Ví dụ ụ printer, keyboard, video game player University of Technology 6
Các tiêu chuẩn để lựa chọn vi điều khiển • Thỏa mãn các yêu cầu về khả năng hoạt động và giá cả – Tốc độ, dung lượng ROM, RAM, số lượng ngoại vi… – Dễ dàng nâng cấp – Giá cả • Các phần mềm phát triển: – assemblers, debuggers, C compilers, emulator, simulator, technical support • Các chương trình nguồn đầy đủ và đáng tin cậy. University of Technology 7
Tiến trình thiết kế (Design Process) Hardware, Firmware and Software University of Technology 8
Design Process Steps • Đặt yêu cầu • Đưa ra giải pháp. • Thiết kế phần cứng • Thiết kế phần mềm • Thử nghiệm University of Technology 9
Ưu và nhược điểm của hệ vi xử lý Ưu điểm: • Dễ thiết kế • Dễ dàng sửa chữa, nâng cấp hệ thống • Thực hiện được các công việc phức tạp Nhược điểm: • Không ổn định bằng hệ thống các mạch số • Trong các ứng dụng đơn giản, chi phí đắt hơn sử dụng vi mạch số University of Technology 10
Sơ đồ khối một hệ vi xử lý cơ bản University of Technology 11
University of Technology 12
University of Technology 13
Address Program Memory PSEN Data 24 Address Bus WR CPU 16 Address Data Data Bus Memory RD Data WR RD Clk PSEN Reset WR Address Peripherals Data University of Technology 14
KHÁI NIỆM BUS • Bus là tập hợp các tín hiệu cùng chức năng của vi xử lý • Độ rộng bus: là số lượng các tín hiệu trong bus • Có 3 loại bus cơ bản là bus địa chỉ (address bus), bus dữ liệu (data bus) và bus điều khiển (control bus) • Bus địa chỉ: là bus 1 chiều, dùng để chỉ địa chỉ ô nhớ, ngoại vi mà vi xử lý muốn chuyển thông tin. VD: một vi xử lý có độ rộng address bus là 16 sẽ quản lý được 216 = 64K địa chỉ University of Technology 15
• Bus dữ liệu: là bus 2 chiều, dùng để chuyển dữ liệu giữa vi xử lý và các phần khác của hệ thống Độ rộng của bus dữ liệu sẽ quyết định độ rộng của các hoạt động của vi xử lý. VD: 8051 có độ rộng databus là 8, vì vậy nó truy xuất bộ nhớ mỗi lần được 8 bit (1 byte). Ta nói 8051 là vi điều khiển 8 bit. • Bus điều khiển: là các tín hiệu điều khiển của vi xử lý VD: tín hiệu cho phép ghi, đọc, ngắt … University of Technology 16
BỘ NHỚ • Thông tin số được lưu giữ dưới dạng nhị phân • Bit: là đơn vị cơ bản, lấy giá trị 0 hoặc 1. VD: Một dây dẫn tín hiệu có điện áp là 5V, ta nói nó mang bit 1 • Byte: gồm 8 bit • Word: gồm 2 byte (short word) hoặc 4 byte (long word, double word) • 1KB = 210 Byte • 1MB = 210 KB • 1GB = 210 MB • … University of Technology 17
• Một bộ nhớ là một tập hợp các phần tử nhớ • Mỗi phần tử có cùng độ rộng W (memory width) VD: W = 8, ta nói bộ nhớ được sắp xếp địa chỉ theo byte. • Mỗi phần tử được truy cập qua 1 địa chỉ duy nhất • Các địa chỉ là số nguyên dương và bắt đầu từ 0 University of Technology 18
CÁC LOẠI ROM • Mask Rom • PROM – OTP • EPROM – UV_EPROM • EEPROM • Flash memory University of Technology 19
CÁC LOẠI RAM • SRAM • DRAM • NV-RAM – SRAM – CMOS – Internal lithium battery – Control circuitry to monitor Vcc University of Technology 20