рального процессорного элемента (ЦПЭ) К589ИК02. Принцип их объединения был рассмотрен в § 2.4. (см. рис. 2.13). Каждой команде процессора соответствует микропрограмма, хранимая в ПЗУ МК.

Для выполнения программ в один из регистров общего назначения микропроцессора должен быть введен программный счетчик. Каждая микропрограмма должна заканчиваться микрокомандой обращения к программному счетчику, обеспечивая формирование адреса следующей команды.

Адреса команд и данных выдаются микропроцессором на 16-разрядную адресную щину Ао-А15.

Для приема и передачи данных в микропроцессоре предусмотрены две однонаправленные щины Д и Д. При помощи щинного формирователя (ШФ) они преобразуются в одну двунаправленную шину данных, которая может быть использована для обмена информацией с ОЗУ и устройствами ввода - вывода. Кроме того, для приема данных от внешних устройств предусмотрена дополнительная шина ВШ.

Признак переноса, формируемый микропроцессором, поступает в блок микропрограммного управления, что обеспечивает возможность его использования в микропрограммах, реализующих арифметические операции.

Управление работой микропроцессора осуществляется при помощи кодов микрокоманд, поступающих на входы Мо-Мб. Как уже говорилось, отдельные дополнительные разряды микрокоманды отводятся для управления УВВ, ОЗУ и другими устройствами микроЭВМ.

В микроэвм данного типа в качестве ПЗУ МК могут быть использованы микросхемы ППЗУ серий К155РЕЗ, К556РТ4, К556РТ5, в качестве ОЗУ могут быть использованы микросхемы К155РУ2, К155РУ5, К565РУ1, К565РУЗ.

Микропроцессоры секционного типа (с возможностью аппаратного наращивания разрядности обрабатываемых слов) и микропрограммным принципом управления обеспечивают создание на их основе микроЭВМ, наиболее точным образом ориентированных на класс решаемых задач. Это становится возможным, поскольку секционные МП позволяют создавать процессоры любой нестандартной разрядности, отвечающей требованиям пользователя проектируемой системы; разрабатывать системы команд, соответствующих требованиям поставленных задач и наиболее полно и эффектив-

но использующих вычислительные ресурсы микроЭВМ; вносить изменения в существующую систему команд (путем смены ПЗУ МК) без изменения структуры функционирующей микроЭВМ; повышать вычислительную мощность создаваемых систем за счет расширения как программных, так и аппаратных средств.

Быстродействие программируемых микроЭВМ всегда ниже быстродействия микроЭВМ, построенных на микропроцессорах с «жесткой» логикой, поскольку выбор микрокоманд из ПЗУ МК занимает больше времени, чем выработка управляющих сигналов схемами процессора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Организация микро- !. Охарактеризуйте принципиальные от-ЭВМ на микропроцес- личия в структуре микропрограммируемых сорной основе ЭВМ и ЭВМ с «жесткой» логикой управле-

ния. Оцените их преимущества и недостатки.

2. Назовите известные вам способы организации ввода - вывода в микропроцессорных системах.

3. Опишите процесс реализации команды в микропроцессорах серий К580 и К589:

а) для команд обработки данных;

для команд пересылки данных; для команд передачи управления.

Глава 5

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИКРОЭВМ

5.1, Понятие о программном обеспечении

Все средства, необходимые для эксплуатации микроЭВМ, можно разбить на две категории:

- аппаратные средства, включающие совокупность электронных, механических, электромеханических, магнитных и других элементов, составляющих конструкцию вычислительной машины;

- программные средства, включающие совокупность разработанных программ, используемых на микро-ЭВМ конкретного класса. Эти средства называются программным обеспечением ЭВМ (ПО ЭВМ).

Рассмотрим структуру ПО ЭВМ. Программное обеспечение может быть разделено на три вида: прикладное, системное и инструментальное.

прикладное программное обеспечение, состоящее из совокупности прикладных программ, призвано решать стоящие перед пользователем микроЭВМ задачи. Системное программное обеспечение должно обеспечивать эффективное использование микроЭВМ в самых различ-ных областях применения. Инструментальное программное обеспечение призвано упрощать процесс создания новых программ, входящих либо в прикладное, либо системное программное обеспечение микроЭВМ.

В системном программном обеспечении важное значение имеют операционные системы .(ОС) и системы управления базами данных (СУБД).

Под операционной системой понимается совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины. Операционные системы обеспечивают:

- регистрацию нарушений в работе устройств микроЭВМ и попытку либо устранить, либо переключить на другие устройства;

- реакцию на запросы, поступающие от других микроэвм (если они соединены каналами связи), от различных устройств машины (устройства ввода - вывода, таймер и т.п.), и на вмешательство оператора в ход вычислительного процесса;

- работу в мультипрограммном режиме, обеспечивающем распределение ресурсов машины (микропроцессор, устройства печати, магнитные ленты, диски и т. п.) между одновременно выполняющимися программами при учете приоритета (важности) работ (программ);

- решение некоторых стандартных задач (сортировка, печать и некоторые другие), облегчающих работу программиста;

- управление данными, заключающееся в том, чтс при обращении к данным в прикладной программе указываются лишь их имена как некоторые абстрактные величины, а операционная система осуществляет хранение и выдачу данных;

- взаимодействие с оператором при помощи терминалов (работа в диалоговом режиме запрос - ответ);

- защиту данных и программ от случайной порчи.

Вторым важным компонентом системного программного обеспечения являются системы управления базами данных (СУБД). Программисты часто обращаются к одним и тем же данным, но в разной последовательности. Они создают совокупности данных (файлы), вы-