мости от нужд конкретного пользователя н характера решаемых задач.

Возможность изменения конфигурации особенно важна для микроэвм, поскольку зачастую стоимость периферийных устройств во много раз больше стоимости центральной части.

Рассмотренная выше структура ЭВМ является весьма общей, она отражает состав и взаимосвязь основных устройств, присущих любой ЭВМ. Для выделения конструктивных особенностей конкретного типа ЭВМ или конкретной модели ЭВМ структура может быть представлена на более детальном уровне, причем уровень детализации может быть различным в зависимости от целей анализа (синтеза) данной структуры: эксплуатация, проектирование, программирование, техническое обслуживание и т. п.

Последующие разделы будут посвящены рассмотрению структурных особенностей современных микроЭВМ.

3.2. Состав устройств и блоков микроЭВМ

В целом структура микроЭВМ принципиально не отличается от традиционной ЭВМ. Но, тем не менее, имеется ряд особенностей, присуших только этому классу ЭВМ. Прежде чем перейти к рассмотрению этих особенностей, остановимся на определении основных компонентов современных микроЭВМ: микропроцессора, блока памяти, системы шин для обеспечения информационной и электронной взаимосвязи этих устройств, внешних устройств, каналов прямого доступа к памяти, устройств ввода- вывода, генератора синхроимпульсов.

Микропроцессор - основное устройство микроЭВМ, предназначенное для выполнения операций обработки информации по программе, хранимой в памяти ЭВМ. В его состав входят арифметическо-логическое устройство, устройство управления и ряд регистров для временного хранения обрабатываемых данных.

Большие интегральные схемы позволяют производить обработку машинных слов определенной длины. В зависимости от этого различают 2-, 4-, 8- и 16-разрядные микропроцессоры. Как правило, для решения практических задач разрядность микропроцессора бывает недостаточной. Для повышения разрядности существует два способа - программный и аппаратный. Повышение разрядности микропроцессора программным способом достигается

за счет составления таких программ, которые производят обработку чисел, превышающих максимально допустимую разрядность, по частям, начиная с младших разрядов и переходя к старшим. При этом значительно увеличивается время операций над числами, превышающими длину машинного слова.

Повышение разрядности аппаратным способом обеспечивается за счет соединения нескольких микросхем в один процессорный блок. Такие БИС микропроцессоров называют микропроцессорными секциями, или сегментами. Например, для построения полного микропроцессора с 16-разрядным машинным словом можно объединить в один микропроцессорный блок четыре 4-разрядных или восемь 2-разрядных микропроцессорных секций. Аппаратный способ позволяет увеличить быстродействие БИС.

Конструкция микросхемы микропроцессора аналогична любым другим цифровым интегральным микросхемам. Она представляет собой небольшой кремниевый кристалл размером около 5X5 мм в пластмассовом корпусе, на котором находятся металлические выводы для приема (вход) и выдачи (выход) электрических сигналов. Необходимо отметить, что ряд выводов может выполнять роль как входов, так и выходов (в зависимости от состояния микропроцессора). С помощью этих выводов осуществляется управление работой микропроцессора, ввод исходных данных и вывод результатных данных. Микросхемы микропроцессоров могут содержать от 16 до 48 выводов, причем количество выводов непосредственно влияет на габариты корпуса микросхемы.

На рис. 3.2 показано условное обозначение микросхемы микропроцессора КР580ИК80А с указанием всех выводов. Каждый вывод микросхемы имеет строго определенное назначение. Для идентификации выводов на схемах применяется их нумерация и система условных обозначений. Направления стрелок на концах выводов микросхем указывают на то, является ли данный вывод входом, выходом или предназначен для двустороннего обмена информацией.

Схему расположения выводов любой микросхемы следует рассматривать совместно с описанием назначения данных выводов, которое обычно содержится в сопроводительной документации. В табл. 2.1 приводится описание назначения каждого вывода рассмотренной БИС микропроцессора КР580ИК80А.

4-48

Блок памяти предназначен для хранения программ и обрабатываемых данных. В его состав в качестве обязательного элемента входит оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). ОЗУ предназначено для непродолжительного хранения программ и данных непосредственно

Подключение источников питания + 5В, -5В, + 12В

ИП1 ИПг ИП,

Общий ОБЩ-

Входы генератора синхроимпульсов

Сигналы управления

Г",,, 22

. 15

ЗЗх ЗПр

НУ ПЗх РПр-»

- 18 ЗП--

Синхр.-

&

fi 11

Аз А4

As Аб А, • Ае

а"

*. а а

До Д,

-Д2 Дз -Д4 -Д5 -Дб

Дт

Рис. 3.2. Расположение выводов на корпусе микросхемы микропроцессора КР580ИК80 (а) и изображение микропроцессоров на схемах (б)

В момент рещения задачи. Кроме того, в состав блока памяти могут быть включены постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ), предназначенные для длительного хранения постоянно используемой информации, такой, как микропрограммы (для микропроцессоров с микропрограммным управлением), часто используемые программы, обеспечивающие эффективное функционирование микроэвм, часто используемые константы, коды и пр.