introducere in microprocesoare_part26
TRANSCRIPT
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 1/6
EI
RET
ORG
INTER:
PUSH
PUSH
PUSH
PUSH
LDA
RLC
STA
CC
LDA
RLC
STA
CC
i-DA
RLC
CC
PCP
POP
POP
POP
RET
1010H
PSW
'l'
D
H
PORTIN
F'ANI
SUBl
FANI
}-ANI
SUBz
}TANI
SUB3
H
D
B
PSW
SE AUTOTI'I"ZEAZA
IXTNNRUi'B-
RILE.
ADRESA
RUTINEI
DE
INI'EITO-
GARE
ESTE 1OlOH.
SAL\TEAZA
PSW.
SAI-VEAZA
B-C.
SALVEAZA
D-lj..
SALVEAZA
H-L.
SE
CITE$TE
IMAGINEA
FA}iI-
OANELOR.
Fl
SE
DEPLASEAZA
iN
CY.
RESTUL
II\{AGINII
FANIOANE-
LOR
SE
DEPUNE
iX
LOCATIA
FANI.
DACA
Fl:1,
SALT
LA
SUBRU-
TINA
DE
SEITVIRE
A
PERIFE-
RICULUI
1.
SE TNCARCA
IX{AGINEA
FANI-
OANELOR F2
$I
F3.
F2
SE DEPLASEAZA
IN
CY.
F3
SF
DEPUNE
iU rOCellA
F'ANr"
DACA
FZ: I,
SALT
LA
SUB-
RUTINA
Dtr
SERVIRE
A PERI-
FERICULUI
2.
SE
INCARCA
IMT\GINEA
l..A}iI-
ONI]LUT
F3.
F3
SD
DEPLASEAZ,{
iN
C\-.
DACA
F3: 1,
SALT
I-A
SiitstrU-
TINA
DE
S}]RVIRtr
A
PERIF}'-
RICULUI
3.
REFACE
H-L.
REFACE
D-E.
REFACE
B-C.
REFACE
PSW.
REVINE
iN PROGRAI{LIL
APE-
LANT.
interogirii
ciacI intreruperile
siirt
autorizate, microprocesorul
cite;te registlul
ItI
,(port
cle
intrare) care
este
imaginea
fanioanelor de
intrerupere;
b
-
se
deteirnini
perifericul cu
prioritatea
cea
mai
ridicatS. care
a
cerut
intre-
rupere;
c
-
se
achitS.
nivelul
de
intrerupere gisit
prin
incS.rcarea re-
g-istrriiui
de
achitare RA
(port
de
iegire)
cu un cuvint
care dezacti-
veazit
l;rtch-ul corespr-rnzirtor
;
d
-
printr-un cuvint mascir incl"rcat in
registrul
de mascare
RM
(port
de
iegire)
se
blocheazi
cerefile
de
intre-
rupere rnai
pulin prioritare,
c'.rvintul
rnasci se stocheazS"
;i
in memorie
<le
unde se readuce
dup5.
terminarea
subrutinei c1e
serl'ire
a perifericu-
1ui; c
-
salt. la subrutina
de
servire.
l,Lctode
intrerwper'ilor
tectayizalr.
Pentru fiecare
periferic
existii
in
memorie
subrutine
de
servire:
la
adresa
ly'l
subrutina
pentru
periferi-
cul
1,
la
adresa
1y'2
subrutina pentru perifericui
2;.a.m.d.
Particulari-
tatea acestei metode consti in faptul
c5.
adresele
I{1,
NZ, I/3,...
sint
inscrise
in
alti zonl,
a memoriei,
respectiv
la localiile
de adrese
Zly'l,
I/l'2, I/4I3, ... in
cursul unei
intreiuperi
acceptate,
microprocesoruL
primeqte
de
pe
magisirala de date una din
adresele VI{1, YNZ,
VN3,...
care
sint numitc
vectori
(de
intrerupere).
I,licroprocesorul face leg5"tura
'la
un
vector
Zll,
;i
aici
sare
la
adresa
corespunzitoare .ly'u
(se
recu-
noagte
in
aceastl
metodi principiul adresS.rii
indirecte).
Daci
subrutina
de servire a
perifericului
este
scurtS" si poate
fi
inscrisi
in
intervalul
de
.ioca{ii
dintre
adresele
VNa
-=
Vl,trr*r,
atiinci
nu se
mai
comanCS.
saltul
la adresa A',.
Metoda
intreruperilor
vectorizate reduce timpul
"de
r[spuns
in comparafie cu metoda
interogi.rii
deoar'ece
este eliminati
procedura
de interogare,
dar
neeesit[
o
implementare hardware
care
.30
t
..Struct-ura
de principiu
a
unui
sistem
de servire
prin
metoda
intero-
g5'rii
cererilor
de
intrerupere
este
prezentati.
in
figura
6.18.
Acest sistem
poate.co.njr9l1.
opt
nivele
de
intrerupere
INTp
la
INTT
mascabile
gi
cu
prioriti.ti
fixatc
prin program.
Rigistnrl
de
mascare
(port
de
ie-
;ire)
poate
fi
incircat
de.
programator
si
utilizat
pentrtr
bloiarca
insprc
microproccsor
a
unor
nivele
de intrerupere;
fizic
aceasti. mascare
se
face.
prin
blocarea
unor porfi
SI. Struitura
rutinei
de
interogare
ar
realiza urmi.toarele
operalii:
a
- la
aplicarea semnalului
fN-f
:
f
,
300
l:ig.
6.1.9. Stlncturii
de
principiu
pcntru
iuti'errperi
rnultipie prirr metoda
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 2/6
se
genereze
vectorii,
VNl,
VNZ,...
pentru
microprocesorul
g0g0
cele
opt cuvinte
vector
.sint
redate
in
cadrur
instructiriniiil'*
,
structura
de
principiu
pentrF
un
sistem
J"'i"li"tnperi
'ectorizat
ste
reprezentatd
in
figura
6.t9.
ln
acest
sistem,
ir;#p;;a ie
cu
cetr
preze.ntat
in
figura
6.18,
registrul
RI
este inlocuii
."
,in-
codificator
prioritar,
iar
achitarca
latch--ului
se face
printr-o
r,r.ti".il,rn"
l;r-i;;
de
procesor
(COMANDA
DE
ACHTTARET)
l;-c;"1;;;ti;;
cuvintul
de
cod
al nivelului
de-'intrerupere
activ
in
acel
*o-"rrt.
co<iificatorul
prioritar
va
depune
un cuvint
(vector)
pe
magistrara
de
date,
care
este
codul
intr[rii
nemascate,
cea
mai
prior-itari"
activi
in
momentul
cind
INT:
1.
Prioritatea
repartizati
unui
periferic
depinde
de
ordinea
de
cablare
a
acestuia
Ia
una
din cere
opt
intriri
ale
codificatorurui
prioritar.
Microprocesoarele
mai
evoluate
prezinti
mai
muite
linii
pentr*
a primi
semnale
de intrerupere.
unele
djn
aceste
linii
sint
vectorizate
din interior,
altele
din
exterior.
La
cele
vectorizate
din
interior,
cind
se
aplici
din exterior
un
semrial
de
intrerupere,
vectorul
(adresa
de
salt)
este
gene'at
in
interiorul
microprocesorului,
pe cind
la
celeialte
vec_
torul
trebuie
,,impins"
din
exterior
pe magistrala
de
date.
chiar.si
intre
liniile
de intre'upere
vectorizate
din
interior
existb.
o
ordine
a
prioritllilor
in
servire.
cind una
din intreruperi
de ordin
inferior
este
servit5",
pentru
a
nu fi
anulat[
de cltre
on"
d. ord.in
superior,
acestea
din
urmi
pot
fi
dezacti'ate
prin
mascare
(mascare
."
po"i"
fi
serectivn).
PRIORI-
DENU-
TATE
.M]RE
ADRESA
COMENTARII]
CEA
MAI +
TRAP
nrnrcarA
RST
7.5
RST
6.5
RST
5,5
,E€;.: 5,'8.:'-
NU
POATE
FI
DEZACTIVATA,
LATCH_UL INTERIOR
ACTIVAT
PE
FRONTUL
0+ I
ACESTE
ADRESE
AU
ACEIASI
PRIORITATE
LI SE POT
STABILI
O
PRIORITATE
PRINTR-UN
SISTEM
EXTERIOR
CA
LA
8O8O
VECTORIZATD
DIN
INTERIOR
\TECTORIZATE
DIN
EXTERIOR
24H:
35
3CH
:
60
34H:
52
zCIl:14
CEA
MAI
JoASA
INTR.vezi
RST
O
RST
I
RST
2
RST
3
RST
4
RST
5
RST
6
RST
7
mal
los
00H: 0r
oan:
al
roH:
tol
18H:24[
20Tf:
32(
zsn:rol
30H:481
3BH
:
.56
/
Structurd
de principiu
metoda
cu
nici una
din
aceste
linii
de
intrerupele
nu
se
poate
lucra cind
sis-
temul
de intreruperi
este
dezactivat,
deci
este
ne'c'esar
ca
acesta
sl
fie
activat
prin.program.
uneori
exist[
o linie
de
intrerupere,
cu priori-
tatea
cea
mai ridicatS",
care
nu
poate
fi
dezactivatd"
prin
program.
Aieastb-
linie
este
folositS.
pentru
eveirimente
catastrofic6
".rrn
urfi anularea
{sau
scS.derea)
tensiunii de
alimentare.
in
aceastl'
situatie
subrutina
de
la
vectorul
cel
mai
prioritar
intri
in
funcliune
;i
in cele
citeva
mili-
se-cunde
pini
la
anularea
tensiunii
poate
salva
informa{ia
necesard.
la
reluarea
lucrului.
Un
astfel
de
sistim
cu cinci
linii
de intrerupere il
posedi.
microprocestrul
8085
;i
este
expus in
tabelul
6.1.
Tabetur
6.1
(
6.3.3. Accesul
direct
la
memorie
Prin
cele doul
metode de transfer
intrareiie;ire,
expur"
"rrtlrior,
dateie
de la periferic
la
memorie
sau invers
sint
vehiculate
v-ia
4gu4g r-
lator
sub controlul
unui
program.
Acest traseu
via
acumulator
sub
con-
tiai"ft;ogtamului
duce
la
o vitez/a
de
transfer relativ
scdnat6..
Ca exem-
plificar,e
se
consider5.
transferu|
a
1,6
kB
de
pe
o
band5.
magnetici
in
memorie;
bufferul
in
memorie
incepe
Ia
aCresa 0400H. Densitatea
de
inregistrare pe
band6
este de
800
baifi/inch,
viteza
de
derulare
fiind
125
inchisec,
deci
16
kB sint citifi in
0,16384
sec.
Subrutina
urm[-
,'toare
transferS.
de
la portul 01H
(bandi)
biocui de
date
in memorie;
^
in paranteze
este
inscris
numd"rul de
stiri
gi
numirul
de executiri
pen-
tru
fiecare instructiune.
lntreruperile
la
pP
8085
AC{T
LTAR
E
302
Fie.
6.19.
303
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 3/6
lxnerA
mvr
D,
44H
LXI
H,
O4OOH
REPETA:
IN
OlH
MOY
M,
A
INX
H
MOV
A,
D:
CMP
H
JNZ
REPEIA
RET
Din
acest
nrogram
rezultd
cr
transfcrur
se rcaiizeazi
in
33J.g90
prs,
rnult
mai tent'de"cit
u*f"i"a"-.i#;
a,
be'zii
(lAl;d^rrsr;.
.i.inrpii
dc
acces
obisnrrifi
pentrd
memoriile
actuale
,irri
i'i."
'jso
;,
J00
ris,
9::i
di,l
"."dt..pnnit
a"
""J.r"-"i
ii
posibili
o
vitezb.
de
trarisfer
cle
pcste
dou5"
milioanc
date/sec,
d.ar sub.,controiul
programului,
|entru
icroprocesoarele
comerciale,
'aceast;.
-vitezi
se
sitrieaie
pini.
ra
50
000
baili/sec.
Din
cere
prezentate
rezurti
.,1"e;;;';.;#.#uiteazi
tra_
seul
prin
acumulatoi
viteza
de
transfer
intre
perife.i;";i;;-ode
poate
fi
mrriti,
schimbur
intre
acestca
;l;i;i;;;;{;;;;;;
"i.#
int",*..riur
magistralelor.
Metoda
de
transfer
a
d.atelor
prin
accesul
direct
la
memorie,
DliA
Direct
Memorv
4:g:*).-r
aispoliii"aor
intrareTi"t.*"""iilireazb"
u'
i'cuit
dedicat-
DMA.
inma
-t"rt."ri""r)
.ir.ri;'';*;
J'ntroleazi
si
supravegheazS'
transferur
cu
vitczb.
marc
a
dateror
intr"
"rlr;i"ri"I
ii
mernoric.
Aceasts.
metodd
sc
utilizeazi:p;"t};;;;"#1"
iJ;il'J';i.ii
'
r'olum
marc
de
date
cum
ar fi:
rrtcurir"
ilrtt,"t-i'cc",
arsplay-u,.i,
sisteme
de
achizitii
de
date
etc.
Pentru
a
coritrora
transfliur
de
crate
circuitul
Di,fAc
utir;zeazir.
toate
magistrarele
sistemurui.
circuiteL
Dl,tAC
,lif"J
;;;
rnocur
i',
],1
obtin
acces
La
magistrarere
sistem,rl.ri
ir""r"-.ffirivji
acti:.itatea
microprocesorurui
pe
toat[
durata
transfe^rrui,
^rr"r""",:iii.
rnaSistra_
tetc
doar
pentru
cire''a
cicruri
;;
;;;;'l;.T';;;;j:,
ijiu"j,,,:.
ucupr
nragistralele
doar
in
anumile
porliini
ale
ciclulgi
instructiunijor
cinci
magistralele
nu
sint
folgsite._'cei
rr*i-ri*pi;';";'i#;"1
circuiturui
DMAC
este
aceea
care
suspencri
acti'ilat,ea
*ricroprocesorurui
pr.
toatL
durata
transferuhri
I
rlodui
de
t.riru
p""tr"
aceasti.
r.ar.ia'td
cstc
iics,-
cris
in
continuarr.
si
sintetizai
irr
]l;"i;
6.20
lzl.
circuitele
de
intrare/ie;ire
ale
periferic,uirri
isi
trimit
cercri_re
de
inirerupere
c,"tre
DrtAC
;1
""
.ii."
.
nicroprocesor.
c,incl
t:ii-crritur
D]lAp
primcslc
o
cerere
de intrerrrpei".r,n
pr.t"^
unui
circ'it
cc
i:,rr-;r_
Igii:;9",
el
gc'ereazr
;i
.tra's,nli""
iitt"
rnicrobrocr-sor
>,,r,;raliri
YolD
:
t
-
.xlicroprocesorul
terminn
r".ir"r
ir""."
"i|r'
".;'J.";"
H.Ti['
-'rp5"
carc
eiibe'eazi
magistrarele
(prin
puncr-ea
arirplific"ro".-ror"ii,,,
magistraii
in
starea
de
im;leda,te
,
idi."iiliijri'9pr9;; ;;u'ri.;i
.,,.p.nc,..
activitatea
;i
ernite
semnirui
HLba
S;"ur"r-rrTni
il;#
fi
i;r.rer.at
304
(7;
t)
IxcencA
coN
foRUL.
(9.i1)_4DRESA
DE
ixcel,L:1-,
,q
BUFFERULUI.
(10;
16.3s4)
CITE$TE
BANDA.
(7; 16.38a)
DEPL,\'E
iN
M
Et,tol?tE.
(_5
;
1
6.384)
ADR
ESA
UR
[iAToA
R
E.
(s
;
16.38a)
(;
1638a)
BUFFER
plt\?
(s;
l6.38a)
NU,
REPETA.
DA;
REINTOARCERE.
I;ig.
6.2A.
Organiglarna
preluilii
contro-
luiui
magistralelor unui
sistem
cu gP
8080
de
ch,tle circuitul
8257
(DI\{AC)
;i
inaintea
terminlrii
instrucfiunii
Cuiente
daci
in
continuare aceasta
nu mai utilizeazS. magist
ralele.
Cind
sint
mai
multeprocescare
in
sistem
(sisteme
multiprocesor)
ln acest
mod
se
poate
dirija
controlul
asupra
magistralelor.
I-a
recep ionarea
semnalului
HLDA, circuitul
DI{AC
preia com-
plet controlul magistralelor
gi pla-
seazi
pe
magistrala
de adrese,
adresa
de
inceput in
memorie
unde
urmeazS.
a
se transfera blocul
de
date, dupir
care
genereazS.
semnalele
de
control READ
sau
WRITE,
sem-
nale
care
controleazi ciireclia
trans-
{erului
datelor.tn
continuare, cir-
cuitui
IllfAC
incrementeazi
adresa.
de
rnernorie
si
controieazS.
transfertrl
intregului
bloc de
date.
La
terminarea
activitllii
sa]e
DMAC va
trebui
si puni propriile
sale
iegiri
la magistrale
in
stare
inactivS",
dupf,
care
readuce semnalul
HOLD
:
0, ceea
ce
produce reluarea
de
citre
micro-
procesor
a programulrri
din punctul
de
unde
a
fost
suspenclat.
Pentru a
putea controla
transferul
intregului.
blcc de
date,
cir-
cuitul
Dlt,\C este pievizut
gi cu
un
contor,
care
se
incarcS. prin
pro-
gram
cu
numlrul
cuvintelor
din blocul
ce
urmeazi
si-
se transfere
(dimensiunea
bufferului).
Circuitul DMAC
mai confine,
pentru
fiecare
periferic
cu
transfer
DMA,
cite
un
registru
de 16
biti
in
care
se
in-
carc5"
tot prin
proglam
adresele
de
inceirui
din
rncinorie ale
bu{ferelor-
I-a
fiecare
cuvint
transferat contorul
este
decrementat,
iar
adresa
din
lnemorie
incrementatL.
Frogramul
pentru DtrIA
este
mult
rnai
simplu decit
la
celelalte
doui metode
deoarece
transferul
complet
este
efeciuat
in
hardware
de
c[tre
DMAC. Seginentui de ini';iere transfer
este.
o
subrutini indepen-
dentf, care
transmite circuitului
I}}{AC
adresa
de
inceput
si mS.rimea
(contorul)
bufferului,
figura
6.2i. Apoi
dup[
ce
perifericui
a
pornit
acesta
poate
cere, printr-un
semnal
de
intrerupere,
circuitului
DlfAC,
un transfer cu
memoria;
acest
tlansfer care
nu
necesitS"
intervenlia
'rnicroprocesorului,
deci nu necesitS. nici un program,
ar
constitui
srig-
mentul
tr;rnsfer
date dup5.
structurarea
expusi.
in
$
6.3.
Datele
s?nt
transferate
toate
odati
sau
in
reprize, activitatea
DMA
sc
terminir cind
bufferul
s-a
umplut,
a aplrut
un
mesaj de
terminare
de la
periferic
Sau
s-a
semnalat
o
eroare. La
telrninarea
transferuiui, DX{AC
printi.un
sernnal
cle
intrcruperc
spre microprocesor
apeleazS.
subi:utina
care
con-
I
stituie,segrnentul terminare
tra-nsfer.
Aceastii
subrutinir,
prin
interme-
I"IiCROPRCCESOR
305
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 4/6
SALVEAZA
R
EGISTREL
E
CITESTE
S'I-AREA
REFACE
REGISTRELF
6'4'
Microcarcuratoare.
Microprocesoare
analogice
DacI
circuitele
CpU,
RAiI,.RO,U,
IlO,
care
pot
fi
reunite
pe
o
taci"
in
strucrura
un"i
*i.ro;;;il;.:,jg,lli?qi[1
pe.
un
singur
ip,
se
obfine
tnicrocarct.tlatorur
pe-wtr,
st%a
ci1
(singre-cnlp
mrcrocomDu-
cr).
Deoarece
cu
circuitele
cofrponente"din
tl*iliJrro,ri
pp
se pot
rba_
iza
sisteme
mai
puterni.",
aui-i"
mai
ieftine;;;il
;
microcalcurator,microcalculatoardle
au
fosi
,ihiit"
ig
pri-or,ir,Jf.rrtro
a
implemen_
-a
circuite
dedicate,ttr.i
.tr.,*lt;
;pii;i;i'G;H
Jr"J-pto,
controlere
pentru
CRT,
Iloppy,disc,
imprimanie,
mgldaie
;;J_;;
pas,
interfatdri
au
echioamente
auto,
a'tomate-
secventiale
etcl).
capacitatea
memo_
iei
inter'ne
ctc
date_est;
l;';;;;,;i,
a1'on,-rid,
jiu:1""
512
baiti,
iar
ea
de.
qlograme
J
KB,
.2K8,"4K8,
sxe
,;*
.;ri#Lri
mult,
existind
r
posibilitatea
extensiei
in
exterior,
a",
""
"ri"-r..o-"rraatd.
deoarece
rin
aceasta
simplitate"
;i
pigilti
_ae
cost
scSzut
sint
eiiminate.
rin
eiiminarea.magist'ratei
rte
adresare,
;r;;;i
l
"
.et"i
de
date,
icrocalculatoarcte
in.u r"ini"
;;;;;;;-;ii
;s,
;,
ii
.a,,
64
pini
au
osibilitatea
mai
murtor'
rinii
l/0;.
astfel,
i"
""ri""t"
..g
40
pini
s-au
eatizat
32
ri'ii.
intrare/ie;ir",
i"i'in
.,,"ri"ni"';;;l;,",
s_au
realizat
8
linii
intrare/iesir".
p.niro'-i.r;;"r""il;;;#,i^ir",
.int
reprezen_
3C6
Fie.
.6.21.
Organigram5
de
prrnclpiu
pentru
transferul
DMA
f::L,r1?li,
i**l_llfemorie,
comunicr"
programului
principal
caljza
tate
r,rnele
variante
de
distribulie a pinilor in
figurile
6.22,
a
;i
6.22,
b-
In prirna
figur[ existl douf,'
portirri I/0, fieiare
de
8
bifi,
semna]
pentru
activarea latch-ului
unui
punct
exterior
in
vederea adreslrii'
acestuia
gi o
magistrali
de
date.
A doua
variantS"
posedS.
24
Iinii
de
intrare/ie;ire
gi
un
port
serial
cu comenzile
complete
pentru
modem.
Deoarece
unele
microcalculatoare posedS" un
numlr
ridicat
de
linii
I/0
sint
dotate si cu
un
set
puternic
de
instrucliuni
,,bit-bait".
Aceasta
inseamnS"
c5.
un
num[r
de
instrucliuni, cu
mult
mai
mare
decit
la micro-
procesoarele
standard,
au
posibilitatea
de
procesare, inscriere,
Etergere,
testare
sau salturi
condilionate
prin
referire
la oricare
bit
din
cuvintele
I/0;
uneori
aceste
instrucfiuni
sint
extinse
si
la oricare
bit din memoria
RAM.
Prin
aceastS.
procesare
la bit apare
posibiiitatea
substituirii func-
{ionirii
unui
automat programabil.-
La
}nicrocalculatoare,
mai muit
decit la
microprocesoare,
problemele
de
cost
gi
de
simplitate
in
utili-
zare
sint
foarte
importante.
TotodatS.
se
pune
si
problema
unui
consum
redus,
ceea ce
se poate realiza
doar
in
tehnologia
CMOS.
De exemplu,
se
intilnesc
valori tipice
30
mW
in
functionare normal6, 5 mW
in
regim
de putere
scdzutd"
(s1eep
mode)
;i
10
pW in
regim
de
rezervi
(standby).
Deoarece
necesitdlile
de control cu
microcalculatoare
de
a,8
bili
sau
chiar
16
bili
sint
multiple;i
variate,
in
afara
facilit[filor
expuse,
mai pot
fi
incorporate
in
structura
lor
;i
altele
pe care
doar
le
amintim:
(citeva)
circuite
de
temporizare/numirare
(timer/counter),
2 oscila-
toare
cu cristal,
interfele
seriale
cu
frecvenli
Baud
programabili,
ma-
trice
logici programabif'a
lefe;,
convertoare
A/N
9i
N/,i,
iegiri
pentru
comanda
directS.
a
LED-urilor
sau
a
indicatoarelor
fluorescente
de
panou,
bucl5. PLL
(pentru aplicalii
radio
sau
TV) etc.
fnformatia
pe care
o
proceseazi
un
pP
este
sub
form5.
digitald"
Dac5" insi
informalia
de
intrare
si
cea
de
ie;ire este analogicS.,
atunci
este
necesar
ca la
sistem
si
se
interfa\eze un
convertor analog/digital
(A/N)
la
intrare
gi
unul
digital/analog
(N/A)
la
iegire;
intreag5.
aceastl
structuri
reaiizatl,
integrat
este
denumiti
microprocesor analogic,
figura
6.%.
In
aceasti
structuri,
ciin
cele
opt
semnale
analogice r11(l),
...,
xrr(t),la
un
moment
dat, este selectat
doar
cel corespunzS"tor canalu-
lui
comandat
din multiplexorul
analogic,
MUX
8:1.
Semnalu,l
xu,(t),
Fig.
6.22. Doud,
distributif
(posibile) pentru pinii
microcalculatoarelor
3A7
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 5/6
x,0
(l)
x,1ltl
.
'12,';
"itlTr:
xi4tU
.
cle semnal
*
sint
construite
uneori ca
uilitili
independente
f5.r[ con^
\:ertoarele
Ali.J
gi
N/A. In
general,
aceste
procesoard
trebuie
s[
lucreze
in
timp
real, deci
trebuie
s5"
realizeze
o vitezi
foarte
ridicat5.,
de exem-
ph'
cele.<1e
uz
general
ajung
pin5.
la
5 milioane
de
instrucfiuni/sec,
iar
cele
dedicate
cum
ar
fi
cele pentru
procesarea
imaginii
'fY
au
un
ciclu
instruclie
mai mic
decit 100
ns.
Algoritmii
de
procesare
se
reduc, in
general,
la
adunSli
gi
inmulfili
repetate,
iar
numirul
de intrS.ri/iesiri
cste
redus. Pentru
a
m5.ri viteza
piocesoarele
de semnal
posedf,
setirri
de instrucliuni
de
un
singur
cuvint
executabile
intr-un
singur
ciclu
ma;in5,
iar inmultirile
se
lealizeazvain
paralel
plintr-un
circuit
de
multi-
plicare
clc
16
x
16
sau
32
x
32
bi i; in plus,
memoria de
date
este,
ca
spa{iu
de
adresare,
separati.
de
cea
de
programe.
6.5. Perifericele
cu
intrare/iegire
prin
voce
I)omeniul
utiliz[rii
vorbirii,
pentru
perifericele
calculatoarelor,
implementa
ryi"
circuite
LSI
sau
VLSI este
referit
prin
expresia
teh,
t+ologiei
aoc'ii,.
Dapl" cum
aceste
periferice primesc
sau
produc
vorbire
sc
deosebesc
respec-tiv
cele
dou5.
clirecfii:
de
recunoasterea
vorbirii
gi
de sinteza
vorbirii,
la acesta
din
urml" adlugindu-se
si
citirea
prin
voie
a
textelor. Acest
domeniu
al tehnologiei
vocii,
relativ recent,
degi
a
ajuns
la,o
a;rumiti. maturitate
de
pia 5,
clin
cauza
complexitifii
vi
fl
abordat
in aceastir
carte
doar
pentru
prezentarca
principiilor
fizice
care
stau la
baza functionS"rii
perifericelor
cu iirtrar-eiie$ire
pfin
voce.
6.5.1.
Sinteza
vorbirii
S-9
poate realiz,a
elccircrric
o
sintezS"
a
cur,'intelor
sau frazelor
prin
una
din
unnl"toarele
ttei
metode: 1
-
sinteza
prin
eCitarea
unei^
in-
registrdri
;
2
-
sintezl
parametricir;
3
-
sintezl, fonemicl.
Sinteza
prin editarea
uilei inregistriri.
Prin aceastl
metodi,
dupl
cum
;i
denumirea
explicir,
forrna
de
variatic
a
scranalului
eiectric
rjl)
pentru
cuvinte
sau
fraze
este esantionat
x(jbT), co<iificat
si inscris
1-'
memorie,
Apoi,
sub
controlul
instrucliut
ii6t
piogramul,ri,
iu
datele
din
memofe (silabe, cuvinte,
fraze)
se
editeazi rncsajul
dorit
;i
prin
intermediul
unui
convertor
D/A
se
transmite
unui
difuzor. Deoaiece
aceasti"
metodi
poate
fi priviti
ca
o
modulalie
in cod
a
impulsurilor
(g;antioanelgl
din semnalul vorbirii
{x(jLT)\T-')
nai
este
-denumitd.
abreviat
PCM
(Pulse
Codc
llodulation).
In scopul
oblinerii
unei calitifi ridicate
a vorbirii, care
poate
avea
o
extensie
de
60
dB,
(103),
este
necesar a
se asigura
+1000
nivele,
ceea
ce
duce
la
cuvinte
de
cod
(pentru
amplitrr.dinea
egantioanelor)
cie
11
bifi.
Pentru
o
band5.
de
frecvent[
intre-80
.
8000
Hz
trebuie
ca
c
frecven 5.
de egantionare,
conform
teoremei
de
e;antionare
a
lui
Nyquist,
si
fie
egaii.o
-itri*
f
O
f.ifr.
ln
aceste
coirditii
este
necesari
xi;ftl':
x;nti
tilr.
8
$trnAnr
/TNALCGicF
(MULTIPLFXATF
I
ANALOGICE
I;is.
6.23.
sr.rcrurit
ce pri.cipiu
a u.ui
pr.oce;"l';i,i*t'
ii:
0'
|
"'7\
cxistcnt
i;c
canarur
screcrat
j
va
fic;anrionar
ia
i*tcrvaie
'tic
timp
A7'.
in
i111crv'ar.r-il
;i#'iinti"
c;a'ribnare"-?rr;i
c;an_
totlarea
(,t
+
i
)l
1'-
sc
va
p{stra^ (mc.oruj
,
"l;;;;;
e;antronului
',r(i1I)
in
circuitul
""
";"n'iio",,"r"
i
*"*or.are.
l-recventa
de
esan_
rona;'r:
f :
ti,\
'-
tr-ebuie
ii
i"iirt".e".onaiiia-irrp;i;";;.ema
esan_
iorririi
ia
t,'i'I.r.qu;oti
";i;;;';i,,".,,.r{." i,,
esre
irccve'fa
ccaar
nrare
rrin
snectrul
sc'n^aruiiti-^iiiogi..
Fi*;J;"
"9unrir,,
este
con-
-ertit
de
citre
con'ertorur
^\/N
i;i;-;n'.""rr,
.rr;r::l';"p.o.esat
;i
apoi
din
nou
transfor,"uJ
a"
ionri".to*t
N/A^i";;ri#'analogic,
ia.
5il".:*";i"t;1t-
iT
li
lyt" l
a"
;.;
;;ti;;
"'"
;i
T",,"9{".i'," ri"
"i
u'ui
a
tle
stocare,;n.i.,,11..li?ii-
1t''(tt'
x"t(t)'"",'""(t))-ul;.;;'-
controt
si
Lrti,iziri,e*,.::il':::{il:ili:1";?::T:1r;
j:j_Xl""T%;J;
;;rocesirii
dieitare
a
it'mnarcrot
;i
r"-p"t
recruce
i^
a"ra
dirccgii:
im_
'lementarea
Jiltreror
digitare
ii
""tr"rii"
spectrard.
r,.r--titi,,
analogic
mplementar
nrin
.t;.F;;;^;"t'r;[i;";*
rezistente,
co'clensaroare
si
obine
(uneori
sr
onrpiui.nj"rrts
;il;ionare)
mocrificd
iu
scnsur
dorirmplitudinea
;i
faza
semnahrlui
"";i;;i;
(t;
i;;;i;;;rr"'.J.ng"r"
,on_
rnure rn
speci.rr"rr
sru).
Acelali
cfc*
iL,d"f,-r" d.'ir
tili."i
aigitar,
dar
iceasta
pri'
pr-odrrc."r""
un,,*itor
cuvintc
de ie;ire.(esantioane)
rezur-ate
printr'-o
-anumil5"^p;;;.;;;^^;;;ri
";".rioa'elor
(cur
intelor)
dc
nt.are'
Uneori,
D'.oc.esarea
rrnui
scmriar
este_
mai
indicat'a
sc
face,
nrr
n
domeniul
timb.
"i.i"
ao"."ii"r"ir"#""1"tor;
.""-.*ri
Jr,rure
proce-
are
i'
domeniui'
"n
"iir;a;;;;;.;i.';.;;'
caiculul
transformatei
Fourier
apide
(FFT).
Frocesarea
cii*itari
a
semrrareror
se
intirr:estc
i*tr-o
liiultitudi*c
le
domenii
cit'
ceicerarc,
.";;
;;
fi',
ingir"riu
'bionrcdicaia,
cercetriri
eismice,
geofizicc
.i
::l","l"t"si;,
;;;*.;;
L
;;i;;i#
r,i.i.o,,noaeti:
ea
formetror''
dctcctia
radar
;i-sonu'r,
t"l".orounicaiii,
tchnoiogla
'oc*
tc.
procesoarctc
pJn
tru
p;;.,*;;;it*i,"*
-;
*.?"itri.
_"pro..ro.
r*
308
-
9L0CUL
DE
co
t.l-t Ro
r
-
|'isTRUCItur,ll
DE
PROcESARE
xiJ
lkATl
;r09
7/17/2019 Introducere in Microprocesoare_Part26
http://slidepdf.com/reader/full/introducere-in-microprocesoarepart26 6/6
o
capacitate
de
memorie
de 16
kEz:.ll^:
l|6Kbitlsec
(deci,
numai
secundl
de
vorbire
consumi
zzKE ).
c^p;;a#l"'L"-orie
scad.e
proape
ta
o
treime..64
Kbit/ser
aa.i
i";a;-;;-f;*"#
se
fimiteazd.
a
300+3000
Hz,
frecveni.".
.a_
"J""g"r"*
;';iH;rii
rezotuiia
ta
uvinte
cu
lunsimea
de
g
'nigi,
o#
c"rit"r""
"J.ii."
a.piricazi
mult
e cea
naturali.
t-"
o-.uiitlil*'""."r#,1
"
-r".ii
.";;;'#i
de
memorie
evine
prohibitiv.
-deci
se
r-p;;;";';ompresie
.
a"t"roi'lnumb.rur
<le
iti/sec).
lt.,
r.oo.,L
u""i;;;;;rii
i-_dare.se
pot
foiosi
penrru
codi_
icarea'
egantioaielor
semnaluioi
u.*atoarere
;*i";;"1"
implemen_
are:
modulafie
delta
adaptivn,
pttli.air.r"rrri"ri,'
piir
ldaptiv
dife_
enliard.
prin
varianro
pclit-"a"ptir'arr"r"rii;r.'ieb-lti
j,r
r,. cuvint
le.t
biti."
oo"rl-,lUr1i*
"99""i-."tir"t"
a vorbirii
ca
la
pCM
cu
8ili,
deci
o
co?npresre
ta
;umdtare.
-
sinteza
prin
editarea
pararnetr'or.
Ace.qst'
metod5.
de
sintezd.
co-
razr
proccsul
rraturar
d"
tor-ur"-o
"ornirii,_utt;;i;J;ficipiul
simu_
atomlui
de
vorbire^,-figura
o.t+,
p-p"s
de
H.
Dudtey,
incd.
din
i939.
ocea
umani-
este
compusi.
din'ti".u'"it"
sonore
;i
frecvenle
insonore,
ombinate
intr_o
,rrumiti
pr;p;;ii"
;i'r,,pu."
un,ii
pro."s
multiplu
de
eflcxie
cind
narcrrrg
traiec'tur;";;i.
"Frecvenieic
sonbre
(sunetere
audi_
ile)
sint
repiezentite
at
jiit,'riir''ar'prrtood-d
.Te,
produse
de
vibra_
fiile
corzilof
vocaie.
prin
parcrrrgerea
traiecturui
vocil
compus
din
la_
inge,
cavitate
bucal$,
ri- a,"ai""i,
f,"r".-rr.irr"rrt"l"
i"r"""re
(neaudi_
i;l?,i;lill ?',l;,hJgi'."ft,f;
i,l"*i;i''-*;f
;Tll"rcurserca
Sunetele
audibile,oblinute
prin
vibralia
corzilor
vocale
pot
fi
simu-
ate
printr-un
senerator
care
d.",il.;
t;;;;t
:.d:;"ffi#.di
frecvenld
6.
Parametrur"
variahiL
J
*""t"i "'n".uto,
riina'
p".r"di
pulsur'or
o.
vibratiile
neaudibl.
poi
ii
s-"J;;.
;"-.1;;;.5;;;1;iprodus
de
n
generator
de
zsomot
arb
(sarr
g"rr"iuto,
a"
ou*"i"'ui"iio"r";.
ero_
orlia
dintre
sune-tele_
audibiie-sl
?fi*'i."uartil"
."
l""rlr"lrn
pri'
po_
itia
comutatorurui,
care
este
'.orrr"r.art
prin
semnarwt
cte
contyor
so-
or
f
insonor,
c
s
rI
-
Semnalui
"rti"i'ri'ffi
poate
fi
modificat
in
intensi_
ate
prin
coeficientwt
i;-;;pt;i;;;rr",i"7;r[rt, e,,-"T';;i;mplificator.
ca
o
modelire
oentru
tr"i6.i"i"
"L#''s"
-po"te
considera
o
cavitate
ubularS'
deschisd
11
yn
capit,
iar
ra-
celdralt
avind
un generator
de
unet'
Accastd.
cavitate
s"'.ompuna-arn
1..r"tronarea
a zece
tuburi
ilindrice
de
luneimi.;i
1"r1[r*''Jiiti[,
deci
impedanfe
acustice
va_
iabile
in
lunsur"c"tiixtii,-b"t";;;irefrexii
9i
."ron"nJe
care
d'c
a
un
sunet
foartc
bogli
in
"';;;i;'.^E*".t".rrti.i;'ii;1;;;"an d
are
raiectutui
vocal
oot
-ii
ri*"lui"'.r*ti"
g"
a1i"-""
iilir"
trece_jos,
are
fntr-o
implem^entare
aigital,
"*i""rti"
de
transfer:
Jcnciiordri
de
irburi cu
luncimi
si seciruri diferite
echivoiehte
irbieciutui
Fig. 6.24. Traiectul
vocal
in
secfiune
cu
modelul
tu-
bular
corespunzdtor;
struc-
tura
de
principiu a
simula-
lorului
desintczi a vorbirii
cccl
D
iscr
im in
ore
lnire frecventele
scnoTe
sr
b
Pprioodo
pu
tsurilor
Simulclorul
generotorului
de sunet
in
general
p
:
10,
este egal cu
num1rul
de
secfiuni diferite
din
modelul
tubular
al
traiectului
vocal.
Polii
acestei
funcfii
de
transfer (determinali
de
frecuenlele
forman't,
figura
6.26)
exprimS,
coloritul tonal
al
vocii,
iar zerouriLe negiijate
in
relalia
(6.1)) reflectl sunetele
nazale
din voce.
Pentru doul
semnale
e;antionate
x(jLT)
;i 1'(iAT)
cu perioada
de
egantionare
AT
se
define;te
funclia
de
corelalie
de
argctment r
:
:
m,LT:
1
I\'-1
R,,(wAT): lim
-:-
f
x$Lr):l(j
-
nt)LT): n
{.v,
yI.
(6.2)
'N+orVF
Dac5. corelatia
se
efectueazl
intre
e;antioanele
aceluia;i
semnal
x(jLT),
din
relalia
anterioarl
se
obline
funclia
de
autocorclalie
R,,(tnt\T):
R,,(noLT):
^11x
x(jLr')
xl(j
-
no)LTl:
E
{x,
x).
(6.3)
Calcului
funcliei
de
corelafie de argument
m,L?^
se
poate realiza
u;or
prin
programare
necesitind
operaliile :
a
-
ersantioanele
decalatc'
cu
ntL,l-
sint
inclrcate
in registr e
;
b
-
se
reaiizeazS.
produsele x(i
Lf)
'
.
*l(j
-
cn)LTl;
c
-
se realizeaz|
sumele
acestor
produse
pentru
7:
.-
0 ...
N
-
1
;i
apoi
rezultatul
este mediat
prin l/.
Cu
un
procesor
de
semnal,
calculul in timp
real este
o problem[
relativ simpll
de
implementat.
1,;r_1
\i
L.l
H(z)
:
p
I
f
I
aiz*t
310
ite
troclt
ldB Corocteristrco
de
hrg"'i$l?:,,s,
t\
\.
lrec-vpnfp
riorul
tmiectu(ui
vocol
(6.1)
311