1. Микропроцессоры. Определение, классификация, закономерности развития, области применения

15. Типовые структуры и принципы функционирования микропроцессорных систем

Существуют три основные типовые структуры микропроцессорных систем: магистральная, магистрально-каскадная и магистрально-радиальная.


Магистраль — это набор электронных линий, связывающих воедино процессор, память и периферийные устройства (ПУ).

Магистраль включает в себя три многоразрядные шины:

∙ шину данных;
∙ шину адреса;
∙ шину управления.

Магистрали такого типа называют трехшинными с различными шинами адреса и данных:

Магистральная структура основана на следующем принципе действия. Если число каналов у центрального модуля меньше требуемого числа, то отдельные модули связывают с центральным модулем через общую магистраль с последовательным во времени адресным обращением. При каждом обращении (опросе) к центральному модулю подключается только тот модуль, адрес которого вызывается программой.

Магистральная структура строится из заранее определенных периферийных устройств: оперативного запоминающего устройства, постоянного запоминающего устройства и периферийных адаптеров. Периферийный адаптер — устройство, позволяющее подключить к магистрали блок, не приспособленный к непосредственной работе с магистралью. Данную структуру иногда называют структурой закрытого типа, так как любое изменение в ее составе может привести к неработоспособности системы.

В магистрально-каскадной структуре контроллер шины (КШ) разделяет адресное пространство и позволяет подключить к микропроцессорной системе дополнительные внешние устройства. Выход из строя дополнительного внешнего устройства не приводит к неработоспособности всей системы.

В магистрально-радиальной структуре контроллер ввода/вывода (КВВ) служит для преобразования одного вида информации в другой (например, из магнитного поля на магнитном диске в параллельную последовательность электрических сигналов для обработки в процессорном элементе).

Магистральная структура:

Магистрально-каскадная структура:

Магистрально-радиальная структура: