Схемотехника подсистем ЭВМ презентация

Содержание

Введение Подсистемы ЭВМ: Память: Кэш, Виртуальная память Системная шина Подсистема прерываний Система ввода-вывода Большинство из этих тем рассматриваются в курсах “Организация ЭВМ и систем”, “Операционные системы”, “Сети ЭВМ и телекоммуникации”

Слайд 1Схемотехника подсистем ЭВМ


Слайд 2Введение
Подсистемы ЭВМ:
Память: Кэш, Виртуальная память
Системная шина
Подсистема прерываний
Система ввода-вывода

Большинство из этих тем

рассматриваются в курсах “Организация ЭВМ и систем”, “Операционные системы”, “Сети ЭВМ и телекоммуникации”

В этом курсе рассмотрим простые примеры реализации отдельных элементов подсистем ЭВМ

Слайд 3Вычислительная машина с одной шиной


Слайд 4Шинная организация ЭВМ
Системная шина обеспечивает простой и гибкий механизм взаимодействия между

подсистемами ЭВМ.
Для обеспечения хорошей производительности системная шина должна работать на высокой частоте, это рождает ряд ограничений:
Все подключенные устройства должны работать на одной частоте (синхронная шина)
Из-за проблем с разфазировкой тактового сигнала, протяженность системной шины должна быть небольшой
Поэтому на практике используется иерархия шин.



Слайд 5Пример: Иерархия шин в архитектуре Intel
Выделенная шина памяти



“Северный мост” для PCI

Express x2 (GPU)


“Южный мост” : USB, PCI, Ethernet, SATA

Слайд 6Подсистемы ЭВМ с позиции системного программиста
Для программиста внешние устройства отображаются в

области адресного пространства

Пример SDK 1.1.

*(volatile unsigned char xdata*)
address= 0xAA;


Слайд 7Схема шины с адресным селектором


Слайд 8Пример реализации адресного селектора
Если сигнал CS не установлен, тогда выводы микросхема

переходит в высокоимпедансное состояние
(Z- состояние)

Слайд 9Пример простой ‘on-chip’ шины
Рассмотрим максимально упрощенный пример системной шины

для построения СнК

Необходимо обеспечить взаимодействие следующих устройств: CPU (Master), SRAM, FLASH, UART

Структура адресного пространства:


Слайд 10Интерфейсы MASTER и SLAVE
ADDR – Адрес

WE – Write Enable


(1 – Запись, 0 - чтение)

REQ – Запрос от Master

ACK – Подтверждение от Slave

DIN, DOUT - Данные


Слайд 11Цикл записи


Слайд 12Цикл чтения


Слайд 13Структурная схема шины


Слайд 14Последовательные интерфейсы
Параллельные интерфейсы применяются для высокоскоростной передачи данных на небольшие расстояния
Проблемы

использования параллельных интерфейсов:
Сложность синхронизации сигналов во всех линиях
Сложность конструкции
Цена
Для передачи данных на большие расстояния используются последовательные интерфейсы.
В последовательных интерфейсах данные передаются последовательно, бит за битом

Слайд 15Синхронные и асинхронные последовательные интерфейсы
Синхронные:
PS/2
SPI
I2C

Асинхронные:
UART
USB
Ethernet
...
В синхронных интерфейсах сигнал синхронизации передается

по одной из линий.
Асинхронные интерфейсы тактируется от внутренних генераторов приемника и передатчика.



Слайд 16Пример синхронного последовательного интерфейса: SPI
SCLK – Тактирование

MOSI - Master Output, Slave

Input

MISO - Master Input, Slave Output

SS – Slave Select

Слайд 17Протокол SPI


Слайд 18Структурная схема приемопередатчика SPI


Слайд 19Пример асинхронного последовательного интерфейса: UART
UART – Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
Обеспечивает дуплексную передачу

данных по двум линиям: RX, TX
RX – Receive
TX – Transmit

Несколько режимов работы:
9600, 14400, 19200, 38400, 57600, 115200 бод


Слайд 20Протокол UART


Слайд 21Структурная схема UART


Слайд 22Структурная схема UART (раздельный приемник и передатчик)


Слайд 23oversampling
Каждый бит сигнала
данных читается с линии несколько раз


Слайд 24Генерация сигнала синхронизации данных
Для генерации сигнала
синхронизации можно
использовать счетчик по
модулю N


Слайд 25Структура приемника UART


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика