Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі қазақ инженерлік теникалық академиясы



жүктеу 1.12 Mb.
бет3/10
Дата31.03.2016
өлшемі1.12 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
: download
download -> Оқушылардың орта буынға бейімделуі барысында жүргізген жұмыстар туралы анықтама. қазан 2014ж
download -> Построение таблиц истинности логических выражений
download -> Правила соревнований международная Ассоциация Бокса [Преамбула]
download -> Қазақстан тарихы бойынша Ұбт шпаргалкалары а а. Иманов көтерiлiс отрядтарын қаруландыру үшiн – қару-жарақ шығаруды ұйымдастырды
download -> Бехаалотха Когда будешь зажигать Числа 8,1 12,16
download -> Мы молімся за вас жыццё Змяні сваё жыццё Захавайце наша жыццё! Мы любім вас Змяні сваё сэрца Змяні сваё харчаванне
download -> Загальна характеристика роботи

5.3. Зерде диспетчерін қолдану

Сақтау құралдары
Зерде ішкі және сыртқы болуы мүмкін. Ішкі зерде магниттегі , оптикалық дискіде, лентадағы зердені айтады. Ішкі зерде көбінесе микросхемада орындалады. Ішкі немесе негізгі зерде екі типті болуы мүмкін: оперативті сақтаушы құрал (ОЗУ) немесе ЗУ және беталды таңдаумен (ЗУПВ) және әрдайым ЗУ (ПЗУ). сонымен қатар –( RAM Random Access Memory) ал ПЗУ – ( ROM Read Onli Memory) . Сонымен қатар ОЗУ және ПЗУ және батарейкалы энерготәуелді зердесі бар Флеш ( Flash ) тарату алды. ОЗУ кодтар шешілетін тапсырмаларға сәйкес үнемі өзгереді және қоректі сөндіру кезінде толықтай жоғалады. ПЗУ

ЭВМ басқарушылық жұмыстары компьютерді сөндірген кезде сақталатын стандарттық бағдарламалар, константтар, символдар таблицалары және басқа ақпараттар сақталады. ОЗУ статикалық зердеге (SRAM) динамикалық (DRAM), регистрлік ( RG)болып бөлінеді. ПЗУ завод дайындаушыларында масалық бағдарламаланған ( ROM ), ППЗУ қолданушылармен біртекті бағдарламаланған (PROM немесе ОТР) , РПЗУ қолданушылармен көп рет бағдарламаланған электрлік сүрткішпен (EEPROM )немесе ультрофиолетті сүрткішпен . Бір кристалда логикалық құралдарды және элементтерді таңдаумен бағдарламаланған логикалық матрицаларды және құралдарды тапты. (EPROM PLM PML PLA PAL PLD FPGA).

ЗУ типіне тәуелді (ЭП) зерде элементіне болуы мүмкін: триггер, миниатюрлы конденстор, транзистор, Ұядағы зерде элементтерінің саны 2 n(1,4,8,16,32,64) .
6 Лекция Бір кристалды микробақылаушылар
Микропроцессорлар және микробақылаушылар

Процессор программистпен ойластырылған және бағдарламалық кодтың модулі ретінде ресімделген бағдарламаны орындайтын құрал болып табылады. Процессор не істейтінін түсіну үшін ІВМ РС-біріккен компьютер жүйелік компоненттер аясын қарастырамыз. Бұл компьютерлік архитектурамен процессорларды қолдану аясы шектеледі. ІВМ РС-біріккен компьютер фон-нейман архитектурасы деп аталатынды таратуды ұсынады. Машина басқару блогынан, арифметикалық-логикалық құралдан, (АЛУ), зердеден және енгізу/қортынды құралдан тұрады. Орындалатын әрекеттер орталық процессордың негізі болып табылатын басқару блогымен және АЛУ анықталады. Орталық процессор зердеден командаларды орындайды және басқару блогында «адрес счетчигімен» кезекті командалар беріледі. Бұл принцип басқарудың берілуі деп аталады. Бағдарлама жұмыс істейтін негіздер алдағы уақытта қолдану мақсатында мағыналар сақталатын өзгертілген/аталған зерде аясында енгізе алады. Фон-нейманды архитектура –құрудың ерекше варианты, сонымен қатар көрсетілген принциптерге сәйкес келмейтін басқалары да бар. Қазіргі заманғы компьютерлер осы принциптерге негізделген. Архитектуралық процессор мағынасында оның бағдарламалық моделі, яғни бағдарламалық-көрінгіш құралдары түсіндіріледі. Микроархитектура мағынасында осы бағдарламалық модельдің ішкі таратылуы түсіндіріледі. Қазір процессорлардың екі әмбебап категорияға бөлінетін RISC CISC RISC Reduced Instruction Set әмбебап Computer көптеген архитектуралары әрекет етеді. Бұл процессорлар әмбебап тағайындау регистрлерінің жинақтауы болады және олардың сандары үлкен болуы мүмкін. Команда жүйелері жайлылығымен ерекшеленеді , инструкция кодының нақты құрылымы бар,. Нәтижесінде аппараттық тарату мұндай архитектурамен шығындармен осы инструкцияларды орындауға жол береді. Анықталған артық жерін береді және регистрлерді сәйкестендіреді. CICS-Complete Instruction Set Computer инструкцияға толық х86 отбасына жататын процессорлар. Инструкцияларды орындау үшін қажет такталардың саны өсіп келеді. х86 процессорлары дүниежүзінде ең күрделі команда жүйесіне ие. Регистрлердің құрамы және тағайындаулары біртекті емес, команданы кең көлемде жинау инструкцияларды кодтандыруды күрделендіреді. Инструкцияларды орындау үшін қажет такталар саны көбейеді. х86 процессорларының дүниежүзіндегі ең қиын команда жүйесі бар . х86 отбасы процессорларында 486 бастап CICS процессор RISC ядро бар құрама архитектура қолданылады.

Есептеуіш процессін ұйымдастыруда төмендегі тәсілдер ерекшеленеді:


  • команданың бір ағымы-негіздердің бір ағымы (Simple Instruction – Simple Data SISD) фон-неймандық архитектура дәстүрі үшін сипаттамалы (кей кезде Simple орнына Single деп жазады)

  • команданың бір ағымы-негіздердің көптеген ағымы (Simple Instruction-Multiple Data SIMD) MMX технологиясы

  • команданың көптеген ағымы-негіздердің бір ағымы (Multiple Instruction - Simple Data МISD)

  • команданың көптеген ағымы-негіздердің көптеген ағымы (Multiple Instruction Multiple Data MIMD)

Бір кристалды МК51 типті микро-эвм

80С51В ядромен МК51 сериясы. СНГ елдерінде МК51 базада МОП технологиясы (1816) және КМОП технологиясы (1803) шығарылады.

МК51 құрылым



6.1. Сурет МК 51 құрылымы
МК 51 төмендегі сигналдар қолданылады:

ALE – адрес стобы

PSEN- бағдарламаның ішкі зердесін оқу стробы

RD/WR- негіздер зердесінің ішкі жазуы және оқу стробы

EA-бағдарламаның ішкі зердесіне қатынасқа рұқсат

TOT1- ішкі жағдайларға счетчиктердің енуі

INTO INT1-ішкі радиальды тоқтатулардың сұраныстары

RxD-ақырғы каналдың негіздерге енуі

TxD- ақырғы каналдың негіздерге енуі

МК51 архитектуралық ерекшеліктері

МК51 Зерденің бес адрестік кеңістігін басқаруға мүмкіндік береді, оның төртеуі негіздер облысы болып табылды.

RSEG-регистрлер кеңістігі

DSEG-негіздердің ішкі зерде кеңістігі

BSEG-негіздердің биттік кеңістігі

XSEG-негіздердің ішкі зердесінің кеңістігі

CSEG-бағдарламалық кодтың кеңістігі

RSEG және BSEG кеңістігі бөлек-бөлек тиеді, DSEG физикалық бірігеді және негіздерді сақтау үшін жеке ішкі ортаны қалыптастырады. Бұл әртүрлі позицияда сол негіздерді қарастыруға мүмкіндік береді (зерде ұясы, регистр, битті алаң, енгізу/қортынды порты) .

Регистрлер кеңістігі төрт банк регистрлерімен ұсынылған.


Негіздердің ішкі зердесін ұйымдастыру

DSEG кеңістігіне жартысы басқа кеңістіктердің біртекті элементтері болып табылатын зерденің 256 ұясы жатады. ОЗУ бірінші 32 байты 4 банкты алады. Қызметтік регистрлер енгізу/қортынды, таймер, аккумуляторлар және тағы басқалар зерде ұясымен және биттік сегмент алаңымен біріккен. Бұл бір физикалық объектіге түрлі тәсілдермен қатысуды білдіреді. DSEG ұясына тіке және жанама адреспен қатысуға болады.



6.2. Сурет DSEG негіздердің ішкі зердесінің кеңістігі
Бағдарлама зердесі РС 15:0 адрестеленеді, және 64К байтты құрауы , ал кішкентайлары 4К кристалда , ал қалғандары ЗУ ішінде зердеде орналасуы мүмкін. Програмисстің көзқарасымен қарағанда бағдарламаның ішкі және сыртқы зердесі бірлік адрестік кеңістікті ұсынады. «Ерекше нүкте» бар.

CSEG


RESET 0000h- старттық адрес

EXTIO 0003h- ішкі тоқтату

TIMER 000Bh-Т0таймер/счетчиктен тоқтату

EXT I1 0013h-ішкі тоқтату

TIMER 001Bh-Т1 таймер/счетчиктен тоқтату

SINT 0023h-ақырын порттан тоқтату


7 Лекция Кіріктірмен микропроцессорлық жүйелерді бағдармалық қамтамасыз ету. МК51 қосалқы жүйе.
МК 51 архитектурасы алты сұраныс көзі бар екі деңгейлі радиальды қосалқы жүйе тоқтатуларын қолдайды.

Ішкі тоқтатуларды қабылдау үшін INT0, ІNT1 кірістері жұмыс жасайды. Ішкі сұраныстар көздері болып Т0, Т1 таймерлерін толықтыру сигналдары және ақырғы каналдың жұмысының аяқталуы сигналдары қызмет ете алады.



МК 51 Команда жүйесі
Команда жүйесіне 11 команда кіреді-бір байттық (49), екі байттық (45) және үш байттық (17). Барлық командалар 1 немесе 2 МЦ орындалады. Екі байттық командалардың көпшілігі -бір циклді, ал барлық үш байттықтар-екі циклді. Бір МЦ-ға екі байттық бағдарламалық кодты енгізуге болады.

МК 51 негіздермен төрт негізгі типтермен- биттермен, жартылай биттермен, байттармен және адрестермен жұмыс істейді. Көбінесе қолданылатын единица байт болып табылады.: негіздердің ішкі магистралдары 8 битті көлемде. Бағдарламалық зерде , ішкі зерде және негіздердің ішкі зердесі негіздерді байт түрінде қабылдайды және қайта береді. Одан басқа жалғыз биттермен жұмыс жасайтын көп команда бар. Бит қойылуы, тазартылуы, логикалық құрамдастырылуы, келесі көшуді орындау үшін тексерілуі мүмкін. Жартылай байт МК 51 аз қолданылады.

ОМЭВМ құрамындағы бағдарламалық қол жеткізерлік объектілер болып табылады: аппараттық регистрлер, R0,R7,R0,R7сегіз регистрлер бойынша төрт банк. Одан басқа арнайы командалар бойынша негіздер және бағдарламалардың ішкі зердесіне қол жеткізуге болады. МК 51 аппараттық регистрлерді биттік адресациялау мүмкін.

Бағдарламалау кезінде банктің R0,R7 регистрлер түрінде 0 ұялары негіздер зердесінде қолданылады.

МК51 команда жүйесінде регистрлік, тіке, жанама және тікелей емес адресация қолданылады.

Операндыларды регистрлік адресациялау кезінде аттары команда операцияларының кодымен анықталатын регистрде болады.


Parrallax фирмасының PIC микробақылаушысы
Бұл ең кішкентай бақылаушы. Жай микробақылаушы 8 енгізуі бар. 8 разрядты өндірістілікті арттыратын гарварадтық архитектуралы микробақылаушы. Кейбір микробақылаушыларда қосу, бөлу, жүзу нүктелері операциялары бар. Команда жүйесі шағын- 51 командадан аспайды. МК51 секілді регистрлер банкасы бар.

Түрлі типті және периферилік құралды ПЗУ бар. Перифейлік құралдар құрамында ақырғы интерфейс енгізулері болады.

PIC бақылаушылары «ақылды» перифирейлік құрал ретінде қолданылуы мүмкін. SLAVE – бақылаушы порт арқылы PIC басқарушы бақылаушыға қосылуы мүмкін.

PIC негізінде микробақылаушылар жүйесі ұйымдастырылуы мүмкін.

SPI интерфейс сигнал фронты және бір жүйе бойынша негіздер , ал басқа жүйе бойынша клок беріледі.
8 Лекция Микропроцессорлық жүйелердің өндірістілігін арттыру әдісі
Үш шиналы Гарвардтық архитектура
Оның ерекшелігі адрес шинасынанжәне негіздер шинасынан айырмашылығы DSP кем дегенде 6-7 әртүрлі шинасы және 2-3 зерде банкасы бар. Бұл ерекшелік нәтижелерді сақтау операцияларын жылдамдатуға әсер етеді және сигналдарды дайындау кезінде қолданбалы болып табылады. DSP архитектурасы бір машиналық циклда жүргізуге мүмкіндік береді:


    1. бағдарламаның адрес шинасымен және бағдарламаның негіздер шинасымен команданы таңдауға

    2. адрес және негіздер шиналарымен қатар қосу операциялары үшін екі операндты таңдауға

    3. негіздер шинасымен қатар аккумуляторға операндтарды енгізуге

    4. қосу операциясын

    5. нәтижені аккумуляторда сақтауға

Осыған байланысты үш шиналы Гарвардтық архитектура бр машиналық цикл ішінде қай операцияны болсын орындауға мүмкіндік береді.

Жалпы алғанда DSP басқа микропроцессорлардан және микробақылаушылардан төмендегі бес айырмашылықпен ерекшеленеді:



  1. Жылдам арифметика

DSP- профессор бір циклде қосу, аккумуляциямен қосу, циклдік жылжыту, соынмен қатар стандарттық арифметикалық және логикалық операциялардың орындалуын жүзеге асырады.

  1. Қосу/аккумуляция операциялары үшін кеңейтілген динамикалық көлем.

Сумманы есептей операциялары алгаритмдер үшін фундаментальды болып табылады. Толықтырылғаннан қорғау негіздердің жоғалуынан қашу үшін қажет.

  1. Бір циклде екі операндтты таңдау.

DSP орындалатын операциялар үшін екі операнда қажет. Сондықтан, максимальды жылдам әрекет етуші процессорды жеткізу үшін операндтар үшін бір уақытты таңдау болуы қажет.

4.Аппаратты таратылған циклдық буферлердің қолда бары.

DSP таратылатын алгаритмдердің кең класы циклдық буферлерді қолдануды талап етеді.Адрес көрсеткшінің циклдық оралудың аппараттық қолдауы немесе модульды адресация процессорлық уақыттың өндірістік емес шығындарын азайтады және алгоритмдерді таратуды ықшамдайды.

5. Циклдерді ұйымдастыру

DSP алгоритмдеріне циклдеер түрінде таратылатын қайталанатын операциялар енеді. Циклде бағдарламалар кодының орындалуын ұйымдастыру мүмкіндігі DSP басқа процессорлардан ерекшелейді. ды орындау кезінде уақытты жоғалту сигналдарды цифрлық дайындық кезінде қол жеткізерліксіз.

DSP толықтай жалпы тағайындалған процессорды өзгертуге болатындығын ойлауға болады. Цифрлық процессордың сигналдары операцияларды орындауға мүмкіндік бермейтін команда жүйесі бар.


Motorola фирмасының DSP
Қазіргі уақытта Motorola фирмасынан үш отбасы шығарылады: цифралды, Процессорлар, Сигналдар. Бұл сериялар DSP56100 , DSP56000 және DSP56000. Серияға келтірілген барлық микросхемалар DSP56000 архитектурасында разрядтықпен және кейбір құралдармен ерекшеленеді. Соған байланысты барлық үш отбасына төменнен жоғарға сиымдылық жеткізіледі.

Motorola фирмасының барлық DSP құрамдық бөліктері, бақылаушылары, зерде банкалары және шиналары бар үш шиналы Гарвардтық архитектурада құрылған .

Негіздердерді беру негіздердің екі бағытты шиналармен жүргізіледі сонымен қатар DSP96000 зердеге тікелей қол жеткізетін жеке шинасы болмайды. Негіздерді беру шиналар арасында шиналарды басқару құралдарының ішінде жүргізіледі.

Адресация екі бір бағытталған шиналар бойынша жүзеге асырылады: негіздер адресінің шинасында және бағдарлама шадресі шиансында.

Битпен манипуляциясы блогы регистрде және зерде ұясында қандайда болмасын биттің жағдайын басқаруға жол береді.

Арфметикалық-логикалық құрал барлық арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды және құрамында кіру регистрлері, аккумуляторлар, акумуляторларды кеңейту регистрлері сонымен қатар жылжымалы регистрлері бар. Команданың икемді жүйесі АЛҚ бір циклде көбейту командасын, есептеу, жылжыту және логикалық операцияларын орындауға мүмкіндік береді.

Motorola фирмасының DSP сипаттамалы ерекшелігі АЛҚ кіріс регистрлерін ілгерілету және осыған байланысты жасалған сандардың разрядтылығын үлкейту болып табылады. Тағы бір ерекшелік болып бөлу операцияларының қолма-қолдығы болып табылады.

Адресті қалыптастыру блогы зердеде адрестерді анықтаумен байланысты барлық есептеулерді орындайды. Бұл блок процессордың басқа блоктарынан тәуелсіз жұмыс жасайды. Бір циклде екі операцияны зердеден санауды және бір опперация жазуды жүргізе алады.

Бағдарламаны орындауды басқару блогы цикл басқару 6 регистрден тұрады.

Motorola фирмасының DSP ерекшелігі ішкі кристалды эмулятордың микросхемаларында қолма-қол бары болып табылады. Соған байланысты қымбат тұратын құралдарды сатып алу қажет етпейді. Эмулятор регистрлердің және зерде ұяларын жазу/есептеу ді жүргізуге жол береді,

Жағдайларда энергияны қолдануды төмендету үшін төмен энергоқолданумен екі режим қарастырылған: STOP және WAIT .

Зердеге тікелей қол жеткізу үшін басқа процессорлармен және каналдармен бірігіп жұмыс жасау үшін HOST – интерфейсі қарастырылған.

Сигналдарды цифралық дайындау үшін қажет жоғарыда көрсетілген құралдарды қамти отыра Motorola фирмасының DSP команданың мықты және икемді жүйесіне ие.
DSP96000 тобы

DSP96000 DSP тобы 32 битті архитектурасы бар және жүзуші нүктесімен операцияны қолдайды. Топ микросхемалары Multimedia компьютерлік жүйеге арналған. DSP бұл сериядан жеке микросхема секілді жұмыс жасай алады және тәуелді 32 биттік порт арқылы басқа процессорлармен негіздермен алмаса алады.

Топ микросхемасы құрамында 6 зерде банкі, 8 шина және 4 автономды есептеуіш блогы бар: АЛҚ , бағдарламаны басқару блогы, адрестің екі блогты генерациясы және зердеге тікелей қол жеткізудің екі каналды бақылаушысы.

DSP96000 тобының микросхемасының сипаттамасы

DSP DSP96000 тобының 32 битті архитектурасы бар және жүзуші нүктегні қолдайды. Топ микросхемалары Multimedia компьютерлік жүйе үшін арналған. Бұл DSP сериясы тәуелсіз 32-биттік порт арқылы өзіндік микросхемалар сияқты жұмыс жасай алады және басқа процессорлармен негіздерді алмастыра алады.

Топ микросхемасының құрамында 6 зерде банкі, 8 шина және 4 автономды есептеуіш блогы бар: АЛҚ, бағдарламаны басқару блогы, адрес генерациясының екілік блогы, зердеге тікелей қол жеткізу екі каналды бақылаушы.

DSP96000 тобының микросхема сипаттамасы:



  • MIPS 49.5 40 МГц кезінде

  • MFLOPS 60 40 МГц кезінде , 50нс цикл

  • 32 битті ұйым

  • ОЗУ 512х32 бит негіздер зердесінің 2 банкі

  • ПЗУ 512х32 бит негіздер зердесінің 2 банкі

  • ОЗУ бағдарлама 1024х32 бит

  • 56 байт көлемінде толықтырылған ПЗУ

  • 2х2 32 32битті негіздер және бағдарламалық зерденің сөздерінің ішкі зердесін адрестеуші

  • құрамдас эмулятор

  • Ішкі процессорлармен алмасудың 2 каналы

  • 223 енгізулермен корпус

  • зердеге тікелей қол жеткізудің 2 каналы

Texas Instrument фирмасының DSP

DSP бұл фирмамен төмендегі микропроцессорлар ұсынылғаны: TMS 32010, TMS 320C20, TMS 320C30, TMS320C40 ,TMS320C50.


9 Лекция Микропроцессорлық құралдарды және жүйелерді түзету үшін аппаратура

Тиристорлар

Тиристорлар- бұл p-n-p-n төрт қабатты құрылымы бар, төрт электронды-тесікті көшуден тұратын құрал. Жай жағдайларда ішкі батереялардан шиеленіс екі шеткі электродамға қосылады. Бұл құрал –басқарушылықсыз қосылушы диод-тиристор немесе динисттор деп аталады.

Тетрод-тиристорда n-p-n айналатын үш электрод эммитер, база және коллектор болып табылады, ал тқртіншісі электрод-инжектор. Оның сипаттамасы пентодты еске түсіреді және биполфярды транзисторлар сипаттамасынан ерекшеленеді.

Термозисторлар

Термозисторлар деп разрядсыз жартылай проводникті құралдарды атайды. Оларды кей кезде термосқарсыланушы, термистерлер немесе болометрлер деп атайды. Оксидті жартылай проводниктен –металл оксидтерін дайындайды. Бұл поршоктар пластификаттармен нығыздайды және термодайындауға әкеліп соқтырады. Терморезистрлер температуралық компенсациялар жүйелерінде шиеленісті реттеуде қолданылады.



Варисторлар

Варисторлар деп кедергілер көлемі ағымды токтардан тәуелді жүйелі емес жартылай провидникті регисторларды атайды. Негізінен карбид кремниядан, Менделеев таблицасындағы 3 және 5 топтағы легиралды элементтермен дайындайды. Варисторлар артық жүктемеден әртүрлі құралдарды қорғау жүйелерінде қолданылады.



Функционалды құралдар

Түзеткіштер

Түзеткіш- үнемі алмасу токтарын қайта құрылу үшін қызмет ететін статситикалық құрал. Жалпы айтқанда түзеткіш трансформатордан, вентильді топтан, фильтрден және жүктемеден тұрады.

Түзеткіш жұмысының сапасы төмендегі параметрлермен сипатталады: түзеткіш жүктеменің орта мағынасымен, пульсация жиілігімен, пульсация коэффицентімен, ішкі сипатпен, және жағымды әрекет коэффициенті.



Күшейткіштер

Күшейткіш- ішкі кқздер энергиясы есебінен кіру сигналынның кұшін арттыру құралы. Құрылымдық күшейткішке енеді:сигнал көзі, күшейткіш, жүктеме, қорек көзі. Қорек көзі ретінде үнемі токтың тұрақты көздері қолданылады. Кіріс сигналының көзі жалпы алғанда белсенді жүйелік екі полюсті түрде ұсынылуы мүмкін. Жүктеме пассивті екі полюсті түрінде ұсынылады. Күшейткіштің өзі кіру және шығу екі пардан жүйелі емес төрт полюсті болып табылады. Демалу режимі кіруде қысқа тұйықталумен және жеке жолмен сипатталады.

Бұл режимде күшейткіштің негізгі сипаты болып табылады: кірудегі (шығу) жүктеме шу жүктемесі, дрейв жүктемесі.

Күшейткіштің негізгі шиеленіс параметрлері болып табылады: орта шиелістегі жүктеме бойынша арту коэффиценті, ауытқу шиеленісінің коэффиценті, төмен және жоғарғы шектеулі шиеленістер жіберу жолдары және фазалық сипаттама.



Күшейткіштер классификациясы

Күшейткіштер сипаттамасының шиеленісі түрлері бойынша бөлінеді: үнемі ток, сызықты немесе жоғарғы сызықты резонансты және жіңішке сызықты қолданылатын күшейткіш элементтеріне тәуелді басқа да классификациялар бар: (лампалық жартылай проводникті және т.б) және құрылудың ерекшеліктері (операциялық, дифференциалды)



Күштілік күшейткіштері

Берілген төменгі жүктемені қамтамасыз етуге ұсынылған

Күштілік күшейткіштің негізгі сипаттамалары болып табылады:

-Максимальды ауытқу күшейткіші

-Тиімді әрекет коэффициенті –қолданылатын қорек күштіліггінің Рн max қатынасы

Күшейткіш бойынша арттыру коэффициенті –күштіліктің кіру және шығуда әсері



Қайталаушылар

Қайталаушы- арттыру коэффициенті бар1 к жақын үлкен кіріс және төмен шығыс жүктеме арттырушысы бар . Сигналдар көздерін ішкі шиеленістермен қосылу үшін кіріс каскадалары ретінде қолданылады, сонымен ұатар тқменгі жүктемемен күшейткішті келісу үшін кіріс каскадалары ретінде қолданылады. Жалпы қайталаушылар схема бойынша жолды транзисторларда құрылады.



Гибридті күшейткіштер

Гибридті күшейткіштер алаңды және биполярды транзистер жұмыстарымен бірігіп құрылған. Осы транзистерде каскадалар кезектесіп кұшіне байланысты жоғарғы күшейтуді алуға жол береді. Атап айтқанда гибридті күшейткіштер кіріс каскадалар алаңды транзисторларда орындалады.



Электронды генераторлар (автогенераторлар)

Автогенератор- қорек көзінің энергиясын қолдана отыра анықталған жиелік және формалардың электрлік қозғалуын дайындайтын құрал. Автогенераторлар қанағаттанарлықты байланысты қамтитын күшейткіштер негізінде құрылады.

Генераторлардың негізгі сипаты болып табылады: форма, жиелік және тербелуді генераторлайтын амплитуда.

Синусоидалды тербелу генераторлары

Көптеген жағдайларда бұл жабық контурға қол жеткізеді: күшейткіш-элементтердің кері байланыс жүйесі,. Құрылымды генераторды екі тқртполюсті түрде ұсынуға болады: бірінші-жүйелі емес күшейткіш элемент (НЭ), екінші-жүйелік бөлік.



Релаксациялық ттербелу генераторлары

Көбінесе блокинг-генераторлар немесе мультивибраторлар негізінде құрылады.

Мультивибратор-шығу кірумен байланысты екі элементті күшейткішті ұсынатын релаксациялық генератор. Осыған байланысты қанағаттанарлықтай кері байланыс жүйесі пайда болады. Сонымен қатар триггерде мультивибраторда транзисторлар кілтті режимде жұмыс жасайды. Мультвибраторда тепе-теңдіктің екі квазитұрақты жағдайы бар .

Блокинг-генератор- Индуктивті кері байланысымен қысқа импульстермен бір каскадалық релакциялық генератор.Автотербету немесе күту режимінде жұмыс жасай алады.

Блокинг-генератордың айрықша ерекшелігі – ең жоғарғы қазу мүимкіндігін алуы.


10 Лекция Басқару жүйесінің бағдарламалық-техникалық кешендері
TMS 32025 архитектурасының ерекшеліктері

TMS 32025х архитектурасы DSP микропроцесоның тобының бірінші мүшесінде TMS32010 архитектурасының негізінде құрылған. Сонымен қатар оның командаларын жинау бағдарламалық біріктірулерді төменнен жоғары сақтайтын TMS32010 микропроцессорлар командаларын жинауға жол бермейді.

TMS 32025х микропроцессорының бір аккумуляторы бар және негіздер және бағдарлама зердесі әртүрлі адресті кеңістікке таратылған Гарвардтық архитектураны қолданады. Бұл толықтай шақыртуларды және командалардың орындалуын жабуға мүмкіндік береді. Микропроцессордан тыс негіздер және бағдарлама кеңістіктері зерденің екі облысыда адрестердің диапазондарын максималды күшейту үшін бір шинаға біріктірілген. Микропроцессордың ішінде негіздер және бағдарламалар кеңістігі процессор күшін және бағдарламангың орындалу жылдамдылығын орындау үшін әртүрлі шинаға енгізілген.

Жүйе конструкцияның жоғары тиімділігі біреуі бағдарлама зердесі және негіздер зердесі ретінде қолданылатын RAM зердесінің үлкен блогтарымен кристалда қамтамасыз етіледі. Процессор командасының көпшілігі бір машиналық циклде ішкі зерде ретінде қолданумен, RAM ішкі зердесін қолданумен орындалады. TMS 32025х микропроцессорының тиімділігі READY сигналын қолдана отыра жай ішкі зерденің немесе периферилік құралдың қосылуын қарастырады. Мұндай жағдайда командалар бірнеше машиналық циклдерде орындалады.


Зердені ұйымдастыру

TMS32020 кристалында RAM зерде 544 16-разрядтық сөзінде орналасқан, 256 сөз процессордың әртүрлі конфигурацияларында негіздер зердесі, немесе бағдарлама зердесі ретінде қолданылуы мүмкін. TMS320С25 одан басқа ПЗУ 4К сөз көлемімен максимальды , ал TMS230Е25 4К сөз зердесімен EPROM ультрафиолетті өшірумен қамтамасыз етілген. TMS 32025х үш бөлікті адресті кеңістіктермен қамтамасыз етілген- бағдарлама зердесі үшін, негіздер зердесі үшін және енгізу/қортынды құралдар үшін. 6.5. суретте көрсетілген секілді. Бұл кеңістіктер кристалдан тыс –PS, –DS ,–IS сигналдарының көмегімен (бағдарлама,негіздер кеңістігі , енгізу/қортындыға сәй кес үшін) ерекшеленеді. В0,В1,В2 кристалда орналастырылған зерде блогтары 511 суммадағы зерде сөздердін қамтиды. RAM блок В0 (256 сөз) егер ол негіздермен, немесе >FF->FFFF адрестері бойынша ерекшеленсе , егер ол бағдарлама зердесінің бөлігі болып табылса 4 және 5 негіздер зердесінің беттерінде орналастырылады. В1 блогы (тек негіздер үшін) 6 және 7 беттерде орналасса, ал В2 үлкен 0 беттің 32 сөзін қамтыса ғана орналасады. Айта кету керек 0 беттің қалған бөлігі 6 адрестік регистрлерді және резервті облысты алады: 1-3 бет соынмен қатар резервті облысты көрсетеді. Резервті облыстарды ақпаратты оқу кезіндде олардың мазмұны анықталмаған кезде сақтау үшін қолдануға болмайды.



Ішкі зерде және енгізу/қортынды интерфейсі

TMS32020 микропроцессоры үлкен көлемді интерфейс жүйесінің диапазонын қолдайды. Негіздер, бағдарлама және енгізу/қортынды кеңістігі зердемен және ішкі құралдармен сүйемелдеуді қамтамасыз етеді. Локальды зерденің интерфейсі мыналардан тұрады:



  • негіздердің 16 разрядты шиналарынан (DO-D15)

  • адрестің 16 разрядты шиналарынан (А0-А15)

  • сигналдармен таңдалған негіздер, бағдарламалар және енгізу/қортынды адрестік кеңістіктерден (*DS *PS *IS)

  • жүйемен басқарудың іртүрлі сигналдарынан

R/*Wсигналы беру бағыттарын басқарады, ал *STRB беруді басқарады.

Орталық арифметикалық-логикалық құрал

Орталық арифметикалық-логикалық құрал ( CALU) 16 разрядты мастабтаушы жылжыту регистрден, 16х16 параллельді көбейткіштен, 32 разрядты арифметикалық логкаылық құралдан, 32 разрядты аккумулятордан және аккумулятордан шығу ретінде, көбейткіштен шығу ретінде орналасқан бірнеше қосымша жылжымалы регистрден тұрады.

АЛҚ қай операциясы болмасын төмендегі жағдайда орындалады:


  1. негіздер RAM негіздер шинасына қамтылады.

  2. арифметикалық операциялар орындалатын АЛҚ және мастабтаушы жылжымалы регистрлер арқылы негіздер өтеді

  3. нәтиже аккумуляторға беріледі

Конвейрлік операциялар

Команлданың конвейрі команданың орындалуы кезінде пайда болатын ішкі шинаға қатынас операцияларынан тұрады. «орындалу/таңдау алдындағы декодирование» конвейрі қолданушы үшін байқалмайды, Конвейр жұмыс жасау кезінде таңдау алдындағы, декодирлеу және орындау командалары бір-біріне тәуелді. Бір циклдің ішінде екі немесе үш команда әр жұмыс этапының белсенді болуы мүмкін. Сондықтан TMS32020 үшін екі деғгейлі конвейр және TMS320С25 үшін үш деңгейлі болады.


1 Тәжірибелік сабақ
Тақырыбы: Диодтардың негізгі прарметрлерін және сипаттамасын үйрену.

  1. Қоршаған ортаның түрлі температурасында U және I төмендегі дей болса Д14 типтегі диод вольтамперлік сипаттамасын құру.


1 Кесте

Uпр,
1 Кесте (жалғасы)




  1. Rн әртүрлі жүктемелері кезінде осы диодтың сипаттамасын құру.


2 Кесте
3.1.п. пайда болған сипаттамалары қолдана отыра температурадан диодтың сүйемелдену тәуелсіздігін анықтау. U1=-40 U2=-20 U3=-5 U4=0,5 U5=0,7 (R Rs =U/I)

Осы диодтың қарама-қарсы сүйемелдеуші участкесі бар ма екенін көрсету.


4. Жұмыс нүктелерінде дифферренциалды сүйемелдеуді анықтау : U1=0,4 U2=0,6 графо-аналтикалық және графикалық (Rд=dU /dI )
Қатынасы қаншалықты шындық екенін анықтау.
5. 1.п. сипаттамасын қолдана отыра диод күшінің температуралық коэффициентін анықтау. (ТКН= du/dt)

2 Тәжірибелік сабақ


Тақырыбы: Стаблитроннның негізгі параметрлерін және сипатын үйрену


  1. Қоршаған ортаның түрлі температурасында U және I төмендегідей болса стаблитрон воьтамперлі сипатын құру.

1 кесте

U пр.

1 Кесте (жалғасы)

U обр
1.Uст. Стабилизациясын номинальды жүктеме және жүктемені стабилизациялау режимінде қолдану үшін вольт-амперлі сипаттаманың участкасын анықтау.



  1. Жүктемені стабилизациялау режимінде вольт-амперлі сипаттама участкасын анықтау (Icт max, Iст min )

  2. Жіберілетін жоғалу күштілігін анықтау (Р = Icт max *Uст)

  3. Р = Icт max *Uст жоғалу күштілігін анықтау

  4. І орта ст кезінде дифференциалды сүйімделуді табу

  5. Жүктеменің температуралық коэффициентін және оның сипаттаманы қолдану тәуелділігін анықтау

3 Тәжірибелік сабақ


Тақырыбы: Туннелді диодтардың негізгі параметрлері және сипаттамасын үйрену
1. Қоршаған ортаның түрлі температурасында U және I төмендегідей болса И301 типтегі туннелді диодтардың вольтамперлі сипаттамасын құру,
1 Кесте
1 Кесте Кесте жалғасы
2. Пикті токты , пикті кернеулікті, кернеулік кему, токтың кемуң, еріткіштің кемуі .
3. Қарама-қарсы кедергісі бар вольт-амперлі участкені анықтау . Оның мағынасын,бағалау, тәуелділігін құру.

4. Туннелді диодтың қайта қосылуының сипаттамасын аныұтау.

5. Диодтың қарама-қарсы дифференциалды кедергісін анықтау . Оны қолдану аясының мүмкіндіктерін талдау.
№4 Тәжірибелік сабақ
Тақырыбы: Жартылай проводникті құралдардағы функционлад құралдардың негізгі параметрлерін және сипаттамасын анықтау. Жүктеме стабилизаторы


  1. Динстрді қолдану арқылы стабилизациялаудың жай схемасын қарастырамыз.




  1. Сурет

Rн жүктеме кедергісін стабилизациялау режимі үшін талаптарды қанағаттандыруы қажет.

Ін – жүктеме тогы

І max- құралда Pmax =Uz*Imax жіберілетін максимальды күштілік отырады

Егер осы шарт орындалмаса, онда стаблитрон қолданылуы мүмкін емес , тұрақтандырудың максимальды тогы, U0 көзден берілетн ток Rн арқылы ағады.

Токты тұрақтандырудың ең жақсы мағынасы Іс=(Ін+I мах) /2 Uвх бірдей орта мағынадан өзгеруі мүмкін.

U0 = U1 – U0 = U0 – U2



  1. Бұдан тұрақтандырудың кедерогісін табамыз

U0 – Uz U0 – Uz

R =  = 2 

Iс + Iн I мах –3 Iн


R миниальды үлкендігі диодтың R > R шартымен шектеледі .

3. Uвх, т.е. U0, кезінде стабилитрон әлі жұмыс жасайтын максимальды жіберілетін ауытқу
( U0 – Uz ) ( I мах – I н )

U0 = R / 2 ( I мах – I н ) = 

I мах – 3 Iн

Осыдан тұрақтандырудың ең үлкен диапазоны U0 = ( U0 – Uz ) Rн кезінде , I н < = I мах / 3 . Бір жағынан I н = I мах кезінде U = 0 және жүктеменің тұрақтандыруы болмауы қажет.
4. U тұрақтандырудың сапасы  Uz / Uz қатынасымен анықталады,  Uz бұл абсалюттік өзгеру U вых Uвх. U0 тербеліс кезінде .

 Uz = Rд ( Iс – Iн ), а Iс = Uz / R 0 ; I н = Uz / R 0 Тогда

 Uz Rд R 0

 =  ( 1 –  ) и при

Uz R 0 R н
R 0 / R н < = 1  Uz / Uz  Rд / R 0
Осыған байланысты тұрақтандыру қарым-қатынасы Rд дифференциалды кедергімен анықталады.

5. Қоршаған ортаның температурсының өзгеруі кезінде жүктеменің ТКН температуралық коэффициент тұрақтандыруының қарсы өзгерісін көрсеткен жағдайда

 Uz / Uz   т
Жүктеменің стабилизатор есебі
Берілді: Uz = 10в. , U0 = 20в , R н = 1ком, Тмах = 50 .
1. Д810 шығыс негіздерін қанағаттандыратын стаблитронды таңдаймыз: Оның параметрлері Тмах = 50 : I мах = 26 ма. ; Rд = 12 ом ; ТКН (  ) = 0,068 % кезінде
2. Rн > Uz / I мах = 10 / 26*103  400 ом. - Тексеріледі шарттың қаралуын тексереміз
3. Тұрақтандыру кедергісін аныұтаймыз

U0 – Uz


R = 2  = 2*10 * 103 /( 26 + 3*10 ) = 360 ом немесе > Rд

I мах –3 Iн


4. Тұрақтандыруға токты табамыз

Iс = ( I н + I мах ) / 2 = ( 10 + 26 ) / 2 = 18ма.


5 Үнемі токқа кедергінң анықтаймыз
R 0 = Uz / Iс = 10 /18 * 103 = 560 ом.


  1. Uвх. Бойынша тұрақтану диапазонын табамыз

  U0 = R / Z * ( I мах – I н ) = 180 * 16 10 -3 = 2.6 в.




  •  U0 / U0 = 2,6 / 20 = 13 %

7. U вых тұрақтану сапасын табамыз


 Uz Rд R 0

 =  ( 1 –  )  0,5 *12 / 560  1,2%

Uz R 0 R н

8.Температураны өзгерту кезінде U вых тұрақсыздық табамыз


(  Uz / Uz ) т  * Т = 0,068 * ( 50 – 20 ) = 2 %.

Жүктеме стабилизаторлары бойынша білімді тексеру үшін сұрақтар:




  1. Ж.үктеме диапазонын стұрақтандыру сапасын жоғалтпай қалай кеңейтуге болады? (Ақырғы стабилитронды қосып)




  1. Стабилитронды паралельді қалай қосуға болады?




  1. Стабилитрондарды қосу кезінде неге оларды резисторлармен шунтурлайды?

5 Тәжірибелік сабақ


Тақырыбы: Транзисторлардың негізгі параметрлерін және сипатын үйрену


  1. Оның қосылуы кезінде транзистордың кіріс вольттамперді сипатын құру. (1,2 кестелер)

а) Жалпы эмитермен


1 Кесте



U кб,в

U эб,в

0

0.1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0

Iэ, ма

0

0,05

1

3

10

17

30

47

5

Iэ, ма

0

1

3

6

20

30






б ) жалпы базамен



2 Кесте


U кэ,в

U бэ,в

0

0.1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,37

-60

Iб, ма

0

0,1

0,35

0,5

3










30

Iб, ма

0

0,03

0,1

0,2

0,35

0,6

1,25





2. Оның қосылу кезінде транзистордың кіріс вольтамерлі сипаттамасын құру (3,4 кестелер)
А) жалпы эмиттермен
3Кесте


Iэ, ма

U кб,в

-0,8

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

0

5

10

15

20

50

Iк1, ма

0

24

30

36

39

48

48,2

48,3

48,5

48,6

40

Iк2, ма




0

13

25

32

37

37,1

37,2

37,3

37,5

30

Iк3, ма







0

12

20

30

30,05

30,1

30,15

30,2

20

Iк4, ма







0

10

12

19

19,05

19,06

19,07

19,1

10

Iк5, ма










0

10

10,05

10,1

10,15

10,2

10,3

б )Жалпы базамен



4Кесте


Iб, ма

U кэ,в

0

0,2

1

2

4

6

8

10

12

1,6

Iк1, ма

40

42

45

46

48













1,4

Iк2, ма

37

38

40

41

44

47










1,2

Iк3, ма

30

33

35

36

36,5

37

37,5







1,0

Iк4, ма

26

30

31

31,1

31,2

31,3

31,5







0,8

Iк5, ма

21

23

25

26

26,1

26,3

26,5

27




0,6

Iк6, ма

16

19

21

21,5

21,8

22

22,5

23

24

0,4

Iк7, ма

10

11

14

14,3

14,7

15

15,3

15,7

16

0,2

Iк8, ма

0

4

6,5

6,7

6,8

7

7,5

7,8

8



  1. ОЭ және ОБ Iк = 25 ма; Ub = 5в. Схемаларында жұмыс нүктелермен қарастырамыз

Үнемі ток бойынша кіріс кедергіні анықтаймыз


h11б = Uэb. / Iэ. = 0,29 / 25*10-3  12 ом
5. Дифференциалды кедергіні анықтаймыз

h11б =  Uэb / Iэ = 0,02 / 8*10-3 = 2,5 ом


6 Тәжірибелік сабақ
Тақырыбы: Транзитті каскадалар қорегінің схемаларын үйрену


  1. Қысқаша теориялық мәліметтер


Микроэлектрнондық құралдарды құру кезінде транзитті каскадалар схемалары қолданылады. Қандайда болмасын транзиттік каскаданың қорек схема сы ( Rэ ), базалық ( Rб ), коллекторлы ( Rк ) цепте, ( Е1 ) базамен және коллекторлы ( Е2 ) цептерде , сонымен қатар жоғалту ( Rп ) эквивалентті көздермен сәйкес қайта құрылуы мүмкін. 1. Сурет

1 Сурет
Rэ, Rб, Rк, Е1, Е2 сызықты жүйенің кез--келген әдісімен талдау жасауға болады. Rп шамасы қолданылған қуатттардың талдау және жалпылау схемасы бойынша анықталады.

Төмендегі (1 кестеде) транзитті каскадалар қорегніңі бірнеше схемасының варианттары және жалпы схемаға көшу формулалары көрсетілген. Сол жағдайлар яғни барлық қорек цептері конониттік түрге мәлімет болуы мүмкін.

Транзиттік күшейткіш тұрақтылығы оның схемалар элементтерімен анықталатын болғагндықтан, эмитренді, базалық және транзисторлар коллекторлы цептерінде каскадалар салыстырылатын құралдарды білдіреді.

Rэ, Rб, Rк, Е1, Е2 бірдей кезінде үнемі ток бойынша сол схемаға беруі керек.
2. Схемалар бойынша транзисті каскадалар есептер жүргізу. 1 Таблица

Салыстырмалы сипаттама беру

3. Негізгі элементтерінің және схемаларды көрсету параметрлерінің әсерін талдау,
Компьютерлік жүйелерді ұйымдастыру
2 Зертханалық жұмыс
DEBUG бағдарламаны жөндеу және ПК аппараттық бөлігін зерттеу үшін қолданылады.
DEBUG шақыру :

-

DEBUG шығу :



Q

DEBUG командалары :



assemble A [адрес]

compare C диапазон адрес

dump D [диапазон]

enter E адрес [тізім]

fill F диапазон тізімі

go G [=адрес] [адреса]

hex H 1 мәні 2мәні

input I порт

load L [адрес] [диск] [бірінші сектор] [число]

move M диапазон адрес



[_аргументтер тізімі ]

output O порт байт

proceed P [=адрес] [сан]

quit Q (шығу)

register R [регистр]

search S диапазон тізімі

trace T [=адрес] [мәні]

unassemble U [диапазон]

write W [адрес] [диск] [бірінші_сектор] [сан]

name N [жол]



EMS зердені ерекшлеу XA бет саны ]

EMS зердені босату XD [дескриптор]

EMS беттерді қою XM [Lбет] [Pбет] [дескриптор]

вывод состояния памяти EMS зерде жағдайының қортынды XS


Регистр командасы процессордың регисронын шығарады және олардың мазмұнын өзгертуге жол береді.



-r

AX=0000 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFEE BP=0000 SI=0000 DI=0000

DS=1796 ES=1796 SS=1796 CS=1796 IP=0100 NV UP EI PL NZ NA PO NC

1796:0100 0000 ADD [BX+SI],AL DS:0000=CD

IP регистрі процессордық ағымды командасында ОЗУ адресі бар.



Тапсырма :


  1. Әртүрлі регистрлеріне он алты сандық жалпы тағайындауларды енгізу және оларды енгізу фактілерін тексеру

  2. AX, BX, CX и DX.регистрлермен арифметикалық операциялар жүргізу

  3. арифметикалық әрекеттермен жай ассемблді бағдарламаны құру.

  4. осы бағдарламаны дискіге жазу, сом оған ат қою және ұлғайту

  5. NC флагын жұмыс жасауын әсер ететін бағдарлама құру

  6. мнемониканы және параметрлерді біліп команда кодын анықтауды үйрену,

  7. бірінші операнд регистрде, ал екінші –ОЗУ да болғаны кезінде команда жұмысын зерттеу


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет