Микропроцессор и микроЭВМ
Процессор – устройство, предназначенное для обработки информации по заданной программе. Микропроцессор – процессор, выполненный по интегральной технологии на одной или нескольких интегральных микросхем.
На рис. 116 представлена структурная схема микропроцессора, использованы следующие сокращения:
АЛУ – арифметическо-логическое устройство – выполняет арифметические и логические операции с цифровыми кодами.
Р – регистры – как правило параллельные регистры общего назначения, выполняют функции сверхоперативного запоминающего устройства (ОЗУ), служат для хранения исходных данных или числовых кодов операций АЛУ.
УУ – управляющее устройство – задает режим работы всем блокам микропроцессора.
Связь между блоками и внешними устройствами осуществляется с помощью трех шин: шины адреса, шины данных и шины управления.
На базе микропроцессора создана микроЭВМ путем добавления запоминающего устройства (ЗУ), устройств ввода и вывода (УВв и УВыв) и тактового генератора (ТГ).
На рис. 117 представлена упрощенная схема микроЭВМ, использованы следующие сокращения:
МП – микропроцессор.
ОЗУ – оперативная память (параллельные регистры).
ПЗУ – постоянная память.
УВв – устройство ввода (считыватель с магнитных дисков).
Увыв – устройство вывода (дисплей, принтер и т.п.).
Порты ввода и вывода служат для кратковременного хранения информации в период записи и для переключения каналов.
Связь между блоками осуществляется через шины.
На УВв подаются данные и программа, которые далее передаются в порт ввода. УУ выбирает необходимый порт, записывает информацию на время ввода и отправляет в шину данных.
Каждый блок подключается к магистрали через буферный усилитель, у буферного усилителя возможны три режима: прием информации из магистрали; выдача информации из магистрали; усилитель отключен.
Данные и программа хранятся в ОЗУ, там же хранятся результаты промежуточных вычислений.
ВЫВОДЫ
Представлены примеры базовых электронных устройств цифровой преобразовательной техники с рассмотрением принципа их действия и электрических схем.
Контрольные вопросы
1. Для чего используются цифровые счетчики импульсов и дешифраторы?
2. Поясните принцип действия простейшего цифрового счетчика импульсов.
3. Поясните принцип действия простейшего дешифратора.
4. Поясните принцип действия простейшего ЦАП.
5. Поясните принцип действия простейшего АЦП.
6. Как устроены микропроцессор и микроЭВМ?
2.12.Примеры задач
Для закрепления лекционного материала студентам предлагается решить несколько задач.
Задача 1. Определить ток стабилитрона в схеме параметрического стабилизатора напряжения (см. рис. 118), если напряжение на нагрузочном резисторе Uн составляет 7,85 В, сопротивление нагрузочного резистора Rн =12,5 кОм, сопротивление балластного резистора Rб =1 кОм, входное напряжение схемы Uвх=12 В.
|
Задача 2. В электрической схеме (см. рис. 119) на фотодиод падает световой поток 0,6·10-3 лм. Рассчитать на сколько изменилось показание вольтметра, если h21э=70, сопротивление резистора Rк в коллекторной цепи транзистора составляет 2,4 кОм, а чувствительность фотодиода S=10 мА/лм.
Задача 3. В электрической схеме (рис. 120) начальное смещение базы в режиме покоя задается током резистора Rб. Заданы параметры Ек=15 В, h21э=80, Rб=750 кОм. Рассчитать значение Rк так, чтобы в режиме покоя между коллектором и эмиттером транзистора было задано напряжение Uкэ=6В.
Задача 4. Определить среднее значение выпрямленного тока в схеме однополупериодного выпрямителя (см. рис. 121), а также коэффициент трансформации трансформатора, если на нагрузочном резисторе с сопротивлением 3 кОм среднее значение выпрямленного напряжения составляет 180 В. Напряжение сети 220 В. Сопротивление выпрямительного диода в прямом направлении и обратный ток диода считать равными 0.
Задача 5. В логической схеме (рис. 122) определить логические величины на выходах y1, y2, y3, если значения входных величин составляют: x1=1; x2=1; x3=1; x4=0; x5=0; x6=1.
