Реализация алгоритмов в виде элементарных операций

Пример 1. Преобразование координат (рис. 1).

Рис. 1.

Известны координаты точки в системе координат . Необходимо определить координаты точки в система координат , повернутой на угол :

Таким образом, задача преобразования координат сведена к выполнению элементарных арифметических операций (сложение, вычитание, умножение, деление).

Пример 2. Пропорциональный регулятор (рис. 2).

Рис. 2.

Выполним замену переменных:

тогда получаем следующую систему:


Запишем выражения для приблизительного вычисления производной:




где — шаг интегрирования.

В результате получим следующую схему интегрирования:


и т.д.

Эта задача также сводится к простейшим арифметическим операциям.

Обобщенная структурная схема микропроцессора

Обобщенная структурная схема микропроцессора представлена на рис. 3.

Рис. 3.

Микропроцессор состоит из трех основных функциональных блоков:

· Арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Выполняет простейшие арифметические и логические операции над данными, представленными в двоичном коде, то есть занимается собственно обработкой данных.

· Внутреннее запоминающее устройство (ВЗУ). Предназначено для временного хранения данных в процессе обработки.

· Устройство управления микропроцессора управляет процессом обработки данных и самим микропроцессором.

Обобщенная структура микропроцессорной системы

Обобщенная структура микропроцессорной системы (МПС) представлена на рис. 1.

Рис. 1.

В состав МПС входят следующие блоки:

· Микропроцессор (МП) — выполняет обработку информации и управляет работой МПС.

· Запоминающее устройство(ЗУ) — служит для хранения информации (прежде всего программы), а также других данных, используемых в процессе расчетов, или результатов расчетов.

· Устройство ввода-вывода (УВВ) предназначено для организации обмена информацией между МПС и другими устройствами (датчиками, усилителями, устройствами ввода и т.п.).

УВВ может отсутствовать в МПС, наличие ЗУ и микропроцессора является обязательным.

Внешние линии связи предназначены для передачи информации за пределы микропроцессорной системы и приема информации от внешних устройств.

 

Понятие обмена данными

Обмен данными (информацией) — передача данных от одного устройства к другому в МПС.

Передача одной порции данных называется циклом обмена.

Минимальной единицей информации является бит, соответствующий одному двоичному разряду. 8 бит (8 двоичных разрядов) образуют байт.

2¹⁰ байт = 1 килобайт

2²⁰ байт = 1 мегабайт

Машинное слово — объем данных, который может быть обработан микропроцессором как единое целое. Размер машинного слова соответствует разрядности микропроцессора, то есть для 8-ти разрядного МП машинное слово составляют 8 бит, для 16-ти разрядного — 16 бит и т.д.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: