introducere in microprocesoare_part26

7
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

Upload: mesuzana-1

Post on 07-Jan-2016

223 views

Category:

Documents


0 download

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