Общая структурная схема

 

На основе выше изложенного предлагается следующая общая структурная схема (рис. 1.1).

Данные из ОЗУ компьютера по системной шине ISA поступают на устройство сопряжения. Интерфейсная часть осуществляет согласование УС с системной шиной. Данные из интерфейсной части устройство передаются операционной части, с помощью которой эти данные передаются во внешние устройства.

При передаче данных из внешнего устройства в ОЗУ компьютера осуществляется следующим образом: операционная часть согласует внешние устройства и устройство сопряжения. Данные через ОЧ передаются в ИЧ и посредством системной шины - в ОЗУ компьютера.

С помощью клавиатуры осуществляется запуск и останов работы драйвера устройства сопряжения. Монитор служит для отображения выводимых сообщений во время работы УС. Все данные операции производятся под управлением центрального процессора.

ЦП – центральный процессор

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

УС – устройство сопряжения

ИЧ – интерфейсная часть

ОЧ – операционная часть

КП – контроллер прерываний

Рис. 1.1 – Общая структурная схема

 

1.5 Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ

Для реализации данного устройство можно предложить два варианта:

- на одном кристалле;

- на двух кристаллах.

Вариант структурной схемы устройства на одном кристалле приведен на рисунке 1.2.

                СА – селектор адреса

                БД – буфер данных

                WR – блок сопроводительных стробов

                БР – блок регистров

                БПД – блок приема данных

                INT – блок обработки прерываний

 

Рис. 1.2 – Структурная схема устройства на одном кристалле

 

Вариант структурной схемы устройства на двух кристаллах приведен на рисунке 1.3.

 

                СА – селектор адреса

                БД – буфер данных

                БР – блок регистров

                БПД – блок приема данных

                    

Рис. 1.3 – Структурная схема устройства на двух кристаллах

Алгоритмы работы микропроцессоров, согласно структурной схемы,

                                                                                    Начало

                                                                                     Опрос

                                                                                    RESET

                                                                         да                                                    RESET = "1"

                                                                                            нет

                             Выдать SS=

                        "1111111"                                   Опрос Ок!

                                                                       нет                                                    Ok! = "1"

  да

                                                                                    Опрос

                                                                                     IOW

                                                                        нет                                                  IOW = "0"                                   

                                                                                            да

 

                                                                                    Читать

                                                                                 SA0…SA2

 

                                                                                                        да

                                                                                     ="111"

                                                                                             нет

 

                                                                                Преобразов.                                            Выдать

                                                                                    2®поз.                                                STRW7

                                                                                          

                                                                                    Выдать                                              Задержка

                                                                                STRW0…6

 

                                                                                    Выдать                                                 Читать

                                                                                   WR0…6                                             № регистра

                                                                                 

                                                                                  Сбросить                                           Преобразов.

                                                                                   WR0…6                                                2®поз.

                                                                           

                                                                                                                                         

                                                                                                                                                      Выдать

                                                                                                                                                    SS0…SS6

 

 

                                                                     да       Питание

                                                                                        вкл?

                                                                                              нет

 

 

                                                                                     Конец

Рис. 1.4 – Схема алгоритма работы CPU1

                                                                                    Начало

                                                                                    Опрос

                                                                                    RESET

                                                                         да                                                     RESET ="1"

                                                                                            нет

                             Выдать SS=

                        "1111111"                                   Опрос INT

                                                                          да                                                  INT ="1"

  нет

                          Выдать                                         Опрос

                             IRQ                                              Ок!

                                                                        нет                                                    Ok! = "1"        

                                                                                            да

 

                                                                                    Опрос

                                                                                   STRW7

                                                                                                       да

                              STRW7 ="0"

                                                                                             нет

 

                                                                                    Опрос                                                     Читать

                                                                                      IOR                                                      D0…D7

                                                                        нет

                                                                                                                                                     Определить

                                                                                             да                                                № регистра

                                                                           

                                                                                    Читать

                                                                                 SA0…SA2

                                                                                                                                                         Выдать

                                                                                                       да                                      № регистра

                                                                                       ="111"

                                                                                              нет

 

                                                                                Преобразов.                Читать

                                                                                    2®поз.                       INT

                                                                                   Выдать                     Выдать

                                                                                 STRR0…6                 D0…D7

        да      Питание                                        Сбросить

                          вкл?                                           STRR0…6

                                    

                               нет

 

                       Конец                Рис. 1.5 – Схема алгоритма работы CPU2

Для сравнения этих двух структурных схем приведена таблица 1.2, в которой указаны параметры устройства, реализованного различными вариантами:

- на жесткой логике (см. бакалаврскую работу);

- на одном кристалле;

- на двух кристаллах.

 

Сравнительная таблица вариантов реализации устройства

Таблица 1.2

Вариант реализации	Кол - во корпусов	Скорость выдачи данных	Потребляемая мощность, Вт	Стоимость деталей, грн.
Жесткая логика	27	»50нс	2,52	13,30
Один кристалл	24	>200нс	2,33	23,8
Два кристалла	21	>200нс	2,25	36,5