Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2720 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/sw"

Transkrypt

1 Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel

2 Zakres przedmiotu Systemy mikroprocesorowe, systemy wbudowane Rodzina procesorów ARM Asembler Urządzenia peryferyjne Programy wbudowane na przykładzie procesorów ARM Metodyki projektowania systemów wbudowanych Interfejsy w systemach wbudowanych 2

3 Od Acorn Computers Ltd. ARM do ARM Ltd. Acorn Firma utworzona w 1990 roku, Powstała z firmy produkującej komputery Acorn Computers, Firma ARM nie produkuje procesorów, Projektuje i sprzedaje licencje projektów tzw. rdzeni (Intellectual Property Cores) procesorów ARM oraz urządzeń peryferyjnych, Produkuje narzędzia, płyty prototypowe, narzędzia do debugowania, standardy. 3

4 Wybrane firmy produkujące procesory zgodne z architekturą ARM Agi lent, AKM, Alcatel, Altera, Atmel, Broadcom, Chip Express, Cirrus Logic, Digital Semiconductor, esilicon, Fujitsu, GEC Plessey, Global UniChip, HP, Hyundai, IBM, Intel, ITRI, LG Semicon, LSI Logic, Lu cent, Matsushita, Micrel, Micronas, Mitsubishi, Freescale, NEC, OKI, Philips, Qu alcomm, Rockwell, Rohm, Samsung, Samsung, Sanyo, Seagate, Seiko Epson, Sharp, Sony, STMicroelectronics, Symbios Logic, Texas Instru ments, Xilinx, Yamaha, Zeevo, ZTEIC,... 4

5 Zastosowanie procesorów ARM 5

6 Historia mikroprocesorów ARM 1985 Sophie Wilson and Steve Furber projektują pierwszy procesor RISC w firmie Acorn Computers Limited, Cambridge, ARM = Acorn (Advanced) RISC Machine 1985 prototypowe procesory ARM 1 (wersja architektury v1) 1986 procesory ARM 2 opuszczają fabrykę (32-bit, 26-bit adres, 16 rejestrów 16 bitowych, tranzystorów, wersja architektury v2/v2a, 8 MHz) 1990 Apple Computer i VLSI Technology rozpoczynają współpracę nad kolejną wersja rdzenia procesora ARM (ARMv3) 1990 wyłania się nowa firma Advanced RISC Machines Ltd. odpowiedzialna za dalszy rozwój procesorów ARM 1991 pojawia się pierwszy procesor będący wynikiem współpracy z firmą Apple procesor z jądrem ARM 6 (stosowany w jako procesor ARM 610 w Apple Newton PDA, wersja architektury v3, 33 MHz) 1995 firma ARM wprowadza na rynek bardzo udany model procesora z rdzeniem ARM7TDMI (architektura ARMv4T) oraz StrongARM (Intel, 233 MHz) 2001 firma ARM wprowadza kolejny model procesora z rdzeniem ARM9TDMI (architektura ARMv5TEJ, 220 MHz) 2003 procesory serii ARM 11 (architektura rdzenia ARMv6, 1 GHz, technologia 65 nm) 2004 procesor z rdzeniem Cortex M3 (ARMv7-M, 100 MHz) 2008 kolejny model procesora ARM Cordex A8/A9 (architektura ARMv7, 2 GHz), Cortex-R/M 6

7 Dostępne wersje architektury rdzenia ARM Liczba oraz rodzaj instrukcji, które realizują jednostki wykonawcze dostępnych rdzeni procesorów ARM zależą od wersji rdzenia (V1 - V7). Dostępne procesory AMR budowane są w oparciu o następujące wersje architektury: Układy z rdzeniami ARM7, wykorzystywane w aplikacjach o niskim poborze energii, wykorzystują podstawowy zestaw instrukcji udostępniany przez wersję 4T, Układy z rdzeniami ARM9 (ARM926EJ-S, ARM1026EJ-S) zbudowane są w oparciu o architekturę w wersji 5 (instrukcje DSP, rozbudowane instrukcje arytmetyczne MLA, itd...), Układy z rdzeniem ARM11 wykorzystują architekturę instrukcji w wersji 6 (instrukcje operujące na bajtach, instrukcje ułatwiające operacje graficzne), Układy z rodziny Cortex A8/A9, M3, R4 zbudowane są w oparciu o listę instrukcji w wersji 7 (nowy zestaw instrukcji 16 bitowych Thumb 2, rozbudowany system oszczędzania energii oraz bezpieczeństwa). 7

8 Rodzina procesorów ARM oraz ich zastosowanie 8

9 Architektury i dostępne rdzenie procesorów ARM 9

10 Porównanie wydajności procesorów 10

11 ARM silna dominacja na rynku Firma ARM sprzedaje obecnie ponad 10 milionów rdzeni procesorów każdego dnia (szacuje się, że wyprodukowano ponad 15 miliardów procesorów z rdzeniami ARM). Procesory ARM z rdzeniem w wersji ARMv7 (Cortex): Procesory do zastosowań komputerowych (Application Processors): Cortex-A silne procesory przeznaczony do obsługi systemów operacyjnych (cyfrowe dekodery, np. HDTV, DVD, komputery Netbook, telefony komórkowe, PDA, smartofony, cyfrowe ramki do zdjęć, itd...), Procesory do zastosowań wbudowanych (Embedded Processors): Cortex-R procesory przeznaczone do zastosowań w systemach czasu rzeczywistego (Real-time Applications, niski pobór mocy, szybka reakcja na zdarzenia zewnętrzne, np. motoryzacja: ABS, urządzenia peryferyjne komputera PC, sterowanie HDD, Ethernet, sterowniki drukarek), Cortex-M procesory będące odpowiednikami mikrokontrolerów (niski pobór mocy, niska cena, np. sterowanie procesami przemysłowymi, inteligentne czujniki, motoryzacja sterownie procesami innymi niż RT, M3 - tylko Thumb2). 11

12 ARM Cortex A9 w konfiguracji MPCore Technologia MPCore pozwala na budowę SoC cztery rdzenie procesorów A9 12

13 Procesory z rdzeniem ARM Procesory ARM są szeroko stosowane w systemach wbudowanych i systemach o niskim poborze mocy, ze względu na energooszczędną architekturę Procesor ARM jest jednym z najczęściej stosowanych procesorów na świecie. Jest używany w dyskach twardych, telefonach komórkowych, routerach, kalkulatorach a nawet w zabawkach dziecięcych Obecnie zajmuje ponad 75% rynku 32-bitowych CPU dla systemów wbudowanych Najbardziej udanym projektem ARM był procesor ARM7TDMI szeroko stosowany w systemach wbudowanych Moc obliczeniowa procesorów ARM umożliwia instalację na tym procesorze systemu operacyjnego, z zaimplementowanymi mechanizmami wielowątkowości, z możliwością wykorzystania zawartego w systemie stosu TCP/IP, systemu plików (np. FAT32). Systemy operacje: dystrybucje Embedded Linux (Embedded Debian, Embedded Ubuntu), Windows CE, Symbian, NUTOS (Ethernet),... 13

14 Zastosowanie procesorów ARM 14

15 Porównanie wybranych procesorów ARM Architecture Version ARM6 ARMv3 ARM7 ARMv3 ARM7TDMI ARMv5TEJ StrongARM ARMv4 Family ARM8 ARMv4 ARM9TDMI ARM9E ARM10E XScale ARM11 ARMv4T ARMv5TEJ ARMv5TE ARMv5TE ARMv6 Cortex ARMv7-A Core Feature ARM610 ARM7500FE ARM7EJ-S SA-110 Cache, no coprocessor Integrated SoC. "FE" Added FPA and EDO memory controller. Jazelle DBX, Enhanced DSP instructions, 5-stage pipeline 5-stage pipeline, MMU 5-stage pipeline, static branch prediction, double-bandwidth ARM810[7] memory ARM920T 5-stage pipeline ARM926EJ-S Jazelle DBX, Enhanced DSP instructions ARM1020E VFP, 6-stage pipeline, Enhanced DSP instructions PXA27x MMX and SSE instruction set, four MACs, ARM1136J(F)-S SIMD, Jazelle DBX, VFP, 8-stage pipeline Application profile, VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-stage Cortex-A8 superscalar pipeline Cache (I/D)/MMU Typical MHz 4K unified 4 KB unified 8 KB 16 KB/16 KB, MMU MHz MHz MHz MHz 8 KB unified, MMU 1.0 DMIPS/MHz 16 KB/16 KB, MMU variable, TCMs, MMU 32 KB/32 KB, MMU 32 Kb/32 Kb, MMU variable, MMU variable (L1+L2), MMU+TrustZone MHz MHz MHz MHz MHz > M-1 GHz 15

16 Rdzeń procesora ARM 16

17 Architektura ARM (1) Rdzeń procesora ARM procesor zgodny z architekturą ARM zaprojektowany w języku opisu sprzętu (najczęściej VHDL lub Verilog) dostarczony jako makrokomórka (ang. macrocell) lub IP (ang. Intellectual Property). Cechy rdzeni procesorów ARM: Przeznaczony do dalszej rozbudowy procesory, SoC 32-bitowy procesor zgodny z architekturą RISC Wbudowana jednostka zarządzania pamięcią MMU Zoptymalizowany pod względem niskiego poboru mocy Różne tryby pracy: 32-bitowe instrukcje ARM 16-bitowe instrukcje Thumb Instrukcje języka Java - Jazelle DBX Praca w trybie Big lub Little Endian Szybka obsługa przerwań (FIR Fast Interrupt Response), aplikacje czasu rzeczywistego Pamięć wirtualna Lista wydajnych instrukcji (zoptymalizowane na podstawie architektury RISC oraz CISC) Sprzętowe wsparcie dla języków wyższego poziomu 17

18 Architektura ARM (2) Rdzeń procesora ARM wykorzystuje architekturę RISC: Zredukowana liczba instrukcji, Brak bezpośredniego odwołania do pamięci tylko instrukcje operujące Load/Store na pamięci, Duża liczba dostępnych rejestrów ogólnego przeznaczenia, Architektura superskalarna. Różnice w odniesieniu do klasycznych procesorów RISC: Instrukcje wzbogacone o dodatkowe funkcje: Instrukcje Thumb/Thumb2, Instrukcje DSP, Warunkowe wykonywanie instrukcji, 32 bitowy przesuwnik bitowy, Instrukcje umożliwiające operacje na wielu rejestrach, Tryby adresowania z auto-dekrementacją i auto-inkrementacją. 18

19 Architektura ARM (3) Nomenklatura: ARM {x} {y} {z} {T} {D} {M} {I} {E} {J} {F} {S} x rodzina rdzenia y zarządzanie pamięcią/ochrona pamięci (opcjonalnie) z pamięć cache (opcjonalnie) T Thumb, rdzeń może wykonywać 16-bitowe rozkazy D Debug, rdzeń wyposażony w moduł JTAG umożliwiający debugowanie M Multiplier, wyposażony w sprzętowy układ mnożący (32x32 = 64 bit) I ICE, moduł pozwalający na debugowanie w układzie (ang. In-Circuit Emulator, breakpoints) E Enhanced DSP instructions, instrukcje przydatne podczas przetwarzania sygnałów J Jazelle, F Floating-point, moduł wspomagający obliczenia zmiennoprzecinkowe S Synhesizible version, wersja sytezowalna dostępne kody źródłowe dla narzędzi EDA Przykłady: ARM7TDMI ARM9TDMI-EJ-S 19

20 Architektura ARM (4) Wersja 1, v1 podstawowe operacje arytmetyczno/logiczne, programowe przerwania, 8 i 32 bitowe operacje na danych, 26-bitowy adres Wersja 2, v2 jednostka mnożąca oraz mnóż i sumuj (MAC), dostępny koprocesor, operacje służące do synchronizacji wątków, 26-bitowy adres Wersja 3, v3 nowe rejestry CPSR, SPSR, MRS, MSR, dostępne dodatkowe tryby pracy Abort i Undef, 32-bitowy adres 20

21 Architektura ARM (5) Wersja 4, v4 pierwsza oficjalnie zatwierdzona architektura w prowadzono 16-bitowe operacje na danych tryb pracy THUMB dodatkowy uprzywilejowany tryb pracy procesora (privileged mode) możliwość inkrementacji PC o podwójne słowo (64 bit) Wersja 5, v5 ulepszona współpraca procesora pomiędzy trybami ARM/THUMB, możliwość zmiany trybu procesora w czasie wykonywania programu dodana instrukcja CLZ (Count Leading Zeros) możliwość użycia programowych pułapek wsparcie dla pracy wieloprocesorowej Wersja 6, v6 ulepszona jednostka zarządzania pamięcią MMU (Management Memory Unit) sprzętowe wsparcie dla przetwarzania dźwięku i obrazu (FFT, MPEG4, SIMD, etc...) ulepszona obsługa wyjątków (nowa flaga w rejestrze PSR) 21

22 Rozkazy procesora ARM Z punktu widzenia wykonywanych instrukcji procesor ARM może pracować w jednym z następujących trybów: ARM definiuje 32-bitowe instrukcje (kod programu musi być wyrównany do granicy 4 bajtów), Thumb, Thumb-2 definiuje zestaw 16-bitowych instrukcji zoptymalizowanych pod kątem (kod programu musi być wyrównany do granicy 2 bajtów, wszystkie rejestry pracują w trybie 32 bitowym), Jazelle v1 tryb pozwalający na bezpośrednie wykonywanie instrukcji zgodnych ze specyfikacją języka Java (bez użycia maszyny wirtualnej JVM, 1000 Caffeine 200MHz) 22

23 Wsparcie dla języka Java Oznaczenie rdzenia procesora z literą 'J' Dynamiczne podmiana rejestrów oraz stosu Sprzętowa realizacja dekodera instrukcji nie maszyna wirtualna 23

24 Model programowy rejestry procesora Procesor ARM posiada łącznie 37 rejestrów (wszystkie są 32 bitowe): PC (r15) licznik programu (Program Counter) CPSR rejestr statusowy, obecny status (Current Program Status Register) SPSR rejestr statusowy, dostępne w różnych trybach uprzywilejowania (Saved Program Status Register) LR (r14) rejestr powrotu (Link Register), wykorzystywany podczas tworzenia ramki stosu (instrukcje skoku do funkcji) SP (r13) zwykle używany jako wskaźnik stosu (Stack Pointer) r0 - r12 rejestry ogólnego przeznaczenia Uwaga : Nie wszystkie rejestry są dostępne w różnych trybach uprzywilejowania procesora 24

25 Licznik programu W przypadku wykonywania instrukcji AMR: Wszystkie instrukcje są 32 bitowe, Wszystkie instrukcje muszą być wyrównane do granicy 4 bajtów PC wykorzystuje tylko 30 bitów (31..2). W przypadku wykonywania instrukcji Thumb: Wszystkie instrukcje są 16 bitowe, Wszystkie instrukcje muszą być wyrównane do granicy 2 bajtów, PC wykorzystuje tylko 31 bitów (31..1). W przypadku pracy w trybie Jazelle: Wszystkie instrukcje są 8 bitowe, Procesor odczytuje zawsze 4 kolejne instrukcje, PC wykorzystuje tylko 30 bitów (31..2). 25

26 Rejestr statusowy CPSR/SPSR procesora AMR N Z C V Q 23 J U n d e f i n e d f Wskaźniki stanu s V przepełnienie podczas operacji ALU (overflow) C przeniesienie/pożyczka podczas operacji ALU 7 6 x Przerwania I=1 4 0 I F T mode c Przerwania IRQ wyłączone F=1 Przerwania FIQ wyłączone Wskaźniki dostępne dla arch. xt Z zerowy wynik podczas operacji ALU T=0 Tryb pracy ARM N ujemny wynik operacji ALU lub mniejszy niż T=1 Tryb pracy Thumb Wskaźniki dostępne jedynie dla architektury 5TE/J 5 Tryb pracy procesora Definiują jeden z 7 trybów J Procesor w trybie Jazelle Q Sticky Overflow wskaźnik nasycenia podczas operacji ALU (QADD, QDADD, QSUB or QDSUB, lub rezultat operacji SMLAxy or SMLAWx przekracza 32-bity) 26

27 Model programowy dostępne tryby pracy procesora Tryb pracy procesora (operating mode) - określa jakie zasoby procesora są dostępne, np. dostępne rejestry, obszary pamięci, urządzenia peryferyjne. Procesory ARM mogą pracować w jednym z siedmiu trybów pracy: User tryb użytkownika (nieuprzywilejowany) przeznaczony do wykonywania programów użytkownika, FIQ tryb obsługujący przerwania i wyjątki o wysokich priorytetach (szybki) IRQ obsługa przerwań z niskim priorytetem (low/normal priority) Supervisor tryb pracy superużytkownika, dostęp do wszystkich zasobów procesora (dostępny po resecie lub przerwanie programowe) Abort obsługa wyjątków związanych z pamięcią (memory access violations) Undef obsługa nieznanych/błędnych rozkazów System tryb pracy superużytkownika, dostęp do rejestrów takich jak w trybie User jednak możliwy dostęp do różnych obszarów pamięci 27

28 Model programowy rejestry dostępne w trybie User oraz System Current Visible Registers User Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) Banked out Registers FIQ IRQ SVC Undef Abort r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr spsr cpsr 28

29 Model programowy rejestry dostępne w trybie FIQ Current Visible Registers FIQ Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr spsr Banked out Registers User IRQ SVC Undef Abort r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr 29

30 Model programowy rejestry dostępne w trybie IRQ Current Visible Registers IRQ Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr spsr Banked out Registers User FIQ SVC Undef Abort r13 (sp) r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr 30

31 Model programowy rejestry dostępne w trybie Supervisor Current Visible Registers SVC Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr spsr Banked out Registers User FIQ IRQ Undef Abort r13 (sp) r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr 31

32 Model programowy rejestry dostępne w trybie Abort Current Visible Registers Abort Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr spsr Banked out Registers User FIQ IRQ SVC Undef r13 (sp) r14 (lr) r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr 32

33 Model programowy rejestry dostępne w trybie Undef Current Visible Registers Undef Mode r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr spsr Banked out Registers User FIQ IRQ SVC Abort r13 (sp) r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r13 (sp) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr 33

34 Model programowy podsumowanie dostępnych rejestrów User r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) FIQ User mode r0-r7, r15, and cpsr IRQ User mode r0-r12, r15, and cpsr SVC Undef Abort User mode r0-r12, r15, and cpsr User mode r0-r12, r15, and cpsr User mode r0-r12, r15, and cpsr r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) r13 (sp) r14 (lr) spsr spsr spsr spsr spsr T humb state L ow registers T humb state H igh registers cpsr Note: System mode uses the User mode register set 34

35 Rejestry procesora a GDB (gdb) info r r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 sp lr pc fps cpsr 0x2 0x20000ba4 0x57b 0x270f 0x x3122dc 0x1000 0x800bc004 0x3122c4 0x407c81a4 0x441029ab 0x313f2c 0x313f30 0x313f18 0x20000a7c 0x x0 0x x2 0x20000ba4 0x57b 0x270f 0x x3122dc 0x1000 0x800bc004 0x3122c4 0x407c81a4 0x441029ab 0x313f2c 0x313f30 0x313f18 0x20000a7c 0x <delay+60> 0x0 0x

36 Obsługa sytuacji wyjątkowych Wyjątek (ang. exception) mechanizm kontroli przepływu danych występujący w mikroprocesorach oraz we współczesnych językach programowania służący do obsługi zdarzeń wyjątkowych, a w szczególności sytuacji błędnych. Wyjątki dzielimy na: niepowodzenia (ang. fault) błędy nienaprawialne (ang. abort) pułapki (ang. trap) przerwania (ang. interrupts) 36

37 Obsługa wyjątków Wystąpienie wyjątku w przypadku procesorów ARM powoduje: Wykonanie kopii CPSR do rejestru SPSR_<mode> Ustawienie odpowiednich bitów rejestru CPSR Zmiana trybu pracy do trybu ARM Przełączenie w tryb obsługi wyjątków Wyłączenie przerwań Zapisanie obecne rejestru do rejestru LR_<mode> Ustawienie rejestru PC na adres odpowiedniego wektora obsługującego dany wyjątek W przypadku powrotu z wyjątku uchwyt obsługujący dany wyjątek powinien: FIQ IRQ 0x1C 0x18 0x10 (Reserved) Data Abort 0x0C Prefetch Abort 0x08 Software Interrupt 0x04 Undefined Instruction 0x00 Reset 0x14 Vector Table Odtworzyć zawartość CPSR z SPSR_<mode> Odtworzyć rejestr PC z LR_<mode> Powyższe operacje można wykonać wyłącznie w trybie ARM Vector table can be at 0xFFFF0000 on ARM720T and on ARM9/10 family devices 37

38 Rdzenia procesora ARM7xxx Cechy rdzenia ARM7TDM: Architektura rdzenia ARMv4, Trójstopniowy potok wykonawczy, Procesor stałoprzecinkowy, Wykorzystywane w telefonach komórkowych, odtwarzaczach mp3, itd... 38

39 Struktura rdzenia ARM7TDM 39

40 Rdzenia procesora ARM9xxx Cechy rdzenia ARM9TDM: Architektura rdzenia ARMv5, Pięciostopniowy potok wykonawczy, Wbudowana jednostka zarządzania pamięcią MMU (wsparcie dla systemów operacyjnych WinCE, Linux, Symbian), Rozdzielona pamięć cache dla instrukcji i programu, Procesor stałoprzecinkowy, Zestaw instrukcji ARM, Thumb, Wykorzystywane w zaawansowanych telefonach komórkowych, urządzeniach telekomunikacyjnych, itd... 40

41 Potok wykonawczy instrukcji, ARM7 vs ARM9 ARM7TDMI Instruction Fetch Thumb ARM decompress FETCH ARM decode Reg Select DECODE Reg Read Shift ALU Reg Write EXECUTE ARM9TDMI Instruction Fetch ARM or Thumb Inst Decode Reg Reg Decode Read FETCH DECODE Shift + ALU EXECUTE Memory Access Reg Write MEMORY WRITE 41

42 Rdzenia procesora ARM11xx Cechy rdzenia ARM11TDM: Architektura rdzenia ARMv6, Siedmiostopniowy potok wykonawczy, Lepsza wydajność oraz obniżony pobór mocy, Rozdzielona pamięć cache dla instrukcji i programu, Dodatkowe instrukcje DSP oraz SIMD, Wykorzystywane w PDS, smartphonach, przenośnych grach komputerowych, itd... 42

43 Potok wykonawczy instrukcji, ARM10 vs ARM11 ARM10 Branch Prediction Instruction Fetch FETCH ARM or Thumb Instruction Decode ISSUE Reg Read DECODE Shift + ALU Memory Access Multiply Multiply Add EXECUTE MEMORY Reg Write WRITE ARM11 Fetch 1 Fetch 2 Decode Issue Shift ALU Saturate MAC 1 MAC 2 MAC 3 Address Data Cache 1 Data Cache 2 Write back 43

44 Potok wykonawczy procesora Cortex-A8 44

45 Porty wejścia-wyjścia procesora ARM AT91SAM

46 Mikrokontroler AT91SAM9263 (1) Cechy mikrokontrolera AT91SAM9263: architektura typu System-On-Chip, Jądro ARM926EJ-S (220 MIPS dla 200 MHz), Jednostka zarządzająca pamięcią MMU (Memory Management Unit), Sterownik bezpośredniego dostępu do pamięci DMA (27 kanałów DMA), Wsparcie dla systemu debugowania EmbeddedICE, Dostępne instrukcje DSP (Digital Signal Processing) oraz wsparcie dla j. Java, Bogate urządzenia peryferyjne: Sterownik wyświetlacza LCD TFT/STN (2D graphics co-processor, 2048x2048), Sterownik camery cyfrowej, Układ dostarczany w obudowie BGA 324 (wyprowadzenia), 46

47 47

48 Mikrokontroler AT91SAM dokumentacja 48

49 Mikrokontroler AT91SAM9263 porty I/O Źródło: ATMEL, doc6249.pdf, strona

50 Schemat blokowy 32-bitowego portu I/O Advanced Peripheral Bus 50

51 Zegar, a pobór energii 51

52 Rejestry sterujące portem I/O 52

53 Mapa pamięci rejestrów 53

54 Opis rejestów w dokumentacji 54

55 Schemat blokowy portu I/O PIO_ODR = 1 Port I/O PIO_ODSR (Output Data Status Reg.) PIO_CODR (clear) D Q PIO_SODR (set) D Q PIO_OER PIO_OSR Clk Clk PIO_OER Output Enable Register Clk PIO_ODR Output Disable Register PIO_OSR Output Status Register PIO_PDSR (Pin Data Status Register) 55

56 Schemat blokowy portu I/O sterowanie wyjściem Output Enable Reg. Pull-Up Enable Reg. 100 k Periph. A status Reg. PIO Enable Reg. Multi-driver Enable Reg. (OpenDrain) Set Output Data Reg. 56

57 Schemat blokowy portu I/O odczyt stanu wejścia Pin Data Status Reg. Interrupt Status Reg. Input Filter Diss. Reg. Interrupt Enable Reg. Interrupt Mask Reg. 57

58 Sygnał cyfrowy Sygnał cyfrowy charakteryzują następujące parametry: f częstotliwość (okres), A amplituda. Układ cyfrowy może reagować na: Poziom sygnału (powyżej lub poniżej określonej wartości), Zbocze sygnału (zmiana wartości logicznej sugnału z '0' na '1' lub z '1' na '0'). 58

59 Przebiegi czasowe podczas sterowania portem I/O 1 cykl zegarowy opóźnienia, gdy wyjście sterowane jest rejestrami SODR/CODR. 2 cykle opóźnienia podczas zapisu całego portu (32 bit, ustwione bity rejestru PIO_OWSR) 59

60 Odczyt stanu przełącznika Interrupt Polling loop IRQ Sygnał asynchroniczny 60

61 Zarządzanie sygnałem zegarowym urządzeń peryferyjnych PMC Peripheral Clock Enable Register Register Name:PMC_PCER Address: 0xFFFFFC10 write_register(pmc_pcer,0x ); // Peripheral clocks 4 and 8 are enabled. write_register(pmc_pcdr,0x ); // Peripheral clock 4 is disabled. 61

62 Rejestry odwzorowane w strukturze - powtórzenie typedef volatile unsigned int AT91_REG; // Hardware register definition typedef struct _AT91S_PIO { AT91_REG PIO_PER; // PIO Enable Register, 32-bit register AT91_REG PIO_PDR; // PIO Disable Register AT91_REG PIO_PSR; // PIO Status Register AT91_REG Reserved0[1]; // AT91_REG PIO_OER; // Output Enable Register AT91_REG PIO_ODR; // Output Disable Registerr AT91_REG PIO_OSR; // Output Status Register AT91_REG Reserved1[1]; // AT91_REG PIO_IFER; // Input Filter Enable Register AT91_REG PIO_IFDR; // Input Filter Disable Register AT91_REG PIO_IFSR; // Input Filter Status Register AT91_REG Reserved2[1]; // AT91_REG PIO_SODR; // Set Output Data Register AT91_REG PIO_CODR; // Clear Output Data Register AT91_REG PIO_ODSR; // Output Data Status Register } AT91S_PIO, *AT91PS_PIO; 62

63 Operacje na rejestrach 63

64 Kody liczbowe W systemach mikroprocesorowych wykorzystuje się następujące systemy liczbowe: Kod dziesiętny, np. 10d Kod binarny, np. 11b (3d) Kod ósemkowy, np. 0111U2 (49d) Kod szesnastkowy, np. 0x55h (85d) Konwersja pomiędzy systemami liczbowymi: b 0xE7h =14 * = 231d 0xAAh b 2^7 + 2^5 + 2^3 +2^1 = = 170d 0x13h? 78d? ? 64

65 Praca domowa Proszę zapisać następujące liczby w brakujących kodach liczbowych (dec, hex, bin, oct): b? 0x1234h? 546d? 078o? 123d 0xABCDEFh? b? 0xABCDEF12h? 32768d? 65

66 Liczby ujemne Wyróżnia się dwa systemy reprezentacji liczb ujemnych: Zapis w kodzie znak-moduł, Zapis w kodzie U2. Jak zapisać liczbę w kodzie U2? Negacja liczby, zwiększenie o 1: Przykłady: -1d 1111U2 1d 0001b neg. 1110b 1111U2-55 xxxu2-127 xxxu2-128 xxxu2 66

67 Operacje na pamięci w języku C volatile unsigned int * DataInMemory = 0x1000; DataInMemory = 0; DataInMemory = 0x ; DataInMemory = 0xFFFF.FFFF; How to clear single bit? How to set single bit? 67

68 Operacje na rejestrach w języku C volatile unsigned char* PORTA=0x A; *PORTA = 0x1; *PORTA = 7; *PORTA = 010; *PORTA = *PORTA 0x2; *PORTA = 0x1 0x2 0x8 ; *PORTA &= ~(0x2 0x4); *PORTA ^= (0x1 0x2); *PORTA ^= 0x3; If (*PORTA & (0x1 0x4)) == 0 {...} while (*PORTA!= 0x6) {...} do {...} while (*PORTA & 0x4) 68

69 Operacje na rejestrach w języku C (2) #define PB0 0x1 #define PB1 0x2 #define PB2 1<<2 #define PB3 1<<3 volatile unsigned char* PORTA=0x A; *PORTA = PB1 PB2; *PORTA &= ~(PB1 PB2); *PORTA ^= (PB1 PB2); If (*PORTA & (PB1 PB2)) == 0 enum {PB0=1<<0, PB1=1<<2, PB2=1<<3, PB3=1<<3}; 69

70 Operacje na rejestrach w języku C (3) volatile unsigned char* PORTA=0x A; /* macro for bit-mask */ #define BIT(x) (1 << (x)) *PORTA = BIT(0); *PORTA &=~BIT(1); *PORTA ^= BIT(2); /* macro for setting and clearing bits */ #define SETBIT(P, B) (P) = BIT(B) #define CLRBIT(P, B) (P) &= ~BIT(B) SETBIT(*PORTA, 7); CLRBIT(*PORTA, 2); 70

71 Register Concatenation int main(void) { unsigned char reg1=0x15, reg2=0x55; unsigned char = reg3, reg4; unsigned int tmp; /* concatenation operation */ tmp = reg1; tmp = tmp<<8 reg2; /* deconcatenation operation */ reg3 = tmp>>8; /* be careful with signed numbers */ reg4 = tmp & 0xFF; } 71

72 Rejestry odwzorowane w strukturze Deklaracja nowego typu danych tworzy szablon układu rejestrów procesora w pamięci. Rejestrom zostają przypisane nazwy symboliczne. Utworzono nowy typ danych AT91S_PIO oraz wskaźnik *AT91PS_PIO na ten typ. Brak informacji o dostępie do rejestów (R/W) oraz wartości rejestrów po resecie. W celu uzupełnienia brakujących informacji można umieścić dodatkowe komentarze. typedef struct _AT91S_PIO { /* Register name R/W Reset val. Offset AT91_REG PIO_PER; // PIO Enable Register W - 0x00 AT91_REG PIO_PDR; // PIO Disable Register W - 0x04 AT91_REG PIO_PSR; // PIO Status Register R - 0x08 AT91_REG Reserved0[1]; // AT91_REG PIO_OER; // Output Enable Register W - 0x10 AT91_REG PIO_ODR; // Output Disable Register W - 0x14 AT91_REG PIO_OSR; // Output Status Register W - 0x18 } /* blok rejestrów portów I/O PIOA...PIOE */ #define AT91C_BASE_PIOA (AT91PS_PIO) 0xFFFFF200 // (PIOA) Base Address /* maska zerowego bitu portu PA */ #define AT91C_PIO_PA0 (1 << 0) // Pin Controlled by PA0 72

73 Odwołanie do rejestrów Zapis do rejestru AT91PS_PIO->PIO_OER = 0x5; Odczyt danej z rejestru volatile unsigned int ReadData; ReadData = AT91PS_PIO->PIO_OSR; Operacje bitowe AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = (AT91C_PIO_PA0 AT91C_PIO_PA19); AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = ~(AT91C_PIO_PA0 AT91C_PIO_PA19); AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODSR ^= (AT91C_PIO_PA0 AT91C_PIO_PA19); 73

74 Przykład rejestu sterującego timer czasu rzeczywistego // RTTC_RTMR : (RTTC Offset: 0x0) Real-time Mode Register #define AT91C_RTTC_RTPRES (0xFFFF << 0) // (RTTC) Real-time Timer Prescaler Value #define AT91C_RTTC_ALMIEN (0x1 << 16) // (RTTC) Alarm Interrupt Enable #define AT91C_RTTC_RTTINCIEN (0x1 << 17) // (RTTC) Real Time Timer Increment Interrupt Enable #define AT91C_RTTC_RTTRST (0x1 << 18) // (RTTC) Real Time Timer Restart 74

75 Definicja rejestrów pliki nagłówkowe #ifndef _PROJECT_H /* */ /* LEDs Definition */ /* */ #define _PROJECT_H /* * Include your AT91 Library files and specific * compiler definitions */ #include "AT91SAM9263-EK.h" #include "AT91SAM9263.h" #endif // _PROJECT_H #define AT91B_LED1 AT91C_PIO_PB8 /* DS1 */ #define AT91B_LED2 AT91C_PIO_PC29 /* DS2 */ #define AT91B_NB_LEB 2 #define AT91D_BASE_PIO_LED1 (AT91C_BASE_PIOB) #define AT91D_BASE_PIO_LED2 (AT91C_BASE_PIOC) #define AT91D_ID_PIO_LED1 (AT91C_ID_PIOB) #define AT91D_ID_PIO_LED2 (AT91C_ID_PIOC) /* */ /* Push Button Definition */ /* */ #define AT91B_BP1 AT91C_PIO_PC5 // Left click #define AT91B_BP2 AT91C_PIO_PC4 // Right click #define AT91D_BASE_PIO_BP AT91C_BASE_PIOC #define AT91D_ID_PIO_BP AT91C_ID_PIOCDE 75

76 Płyta uruchomieniowa MSC diody LED, klawiatura #define AT91B_LED1 AT91C_PIO_PB8 /* DS1 */ #define AT91B_LED2 AT91C_PIO_PC29 /* DS2 */ #define AT91B_BP1 AT91C_PIO_PC5 // Left click #define AT91B_BP2 AT91C_PIO_PC4 // Right clic 76

77 Konfiguracja portów I/O procesora #define AT91C_PIO_PB8 (1 << 8) #define AT91C_BASE_PIOB (AT91PS_PIO) // Pin Controlled by PB8 0xFFFFF400 // (PIOB) Base Address Konfiguracja Portu w tryb wejścia: /* Enable the periph clock for the PIO controller, This is mandatory when PIO are configured as input */ AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (1 << AT91C_ID_PIOCDE ); // peripheral clock enable register (port C, D, E) /* Set the PIO line in input */ AT91C_BASE_PIOD->PIO_ODR = 0x F; // 1 Set direction of the pin to input /* Set the PIO controller in PIO mode instead of peripheral mode */ AT91C_BASE_PIOD->PIO_PER = AT91C_PIO_PB8; // 1 Enable PIO to control the pin Konfiguracja Portu w tryb wyjścia: /* Configure the pin in output */ AT91C_BASE_PIOB->PIO_OER = AT91C_PIO_PB8 ; /* Set the PIO controller in PIO mode instead of peripheral mode */ AT91C_BASE_PIOD->PIO_PER = 0xFFFF.FFFF; // 1 Enable PIO to control the pin AT91C_BASE_PIOE->PIO_PER = AT91C_PIO_PB31; /* Disable pull-up */ AT91C_BASE_PIOA->PIO_PPUDR = 0xFFFF.0000; // 1 Disable the PIO pull-up resistor 77

78 Układy do odmierzania czasu timery procesora 78

79 Timery Timer urządzenie peryferyjne procesora przeznaczone do odmierzania określonych przedziałów czasu (zliczania elementarnych cykli zegarowych). Po odmierzeniu wymaganego okresu czasu timer zwykle generuje przerwanie. Timery wykorzystywane są do odmierzania czasu systemowego, przełączania wątków, generacji opóźnień. Przykładów układów służących do odmierzania czasu: Timer PIT (ang. Periodic Interval Timer, Programmable Interrupt Timer), Timer Czasu Rzeczywistego RTT (ang. Real-Time Timer), Timer PWM (ang. Pulse Width Modulation), Timer uniwersalny TC (ang. Timer Counter), Timer Watch-dog WDT. 79

80 Moduł timera PIT (Periodic Interval Timer) 80

81 Schemat blokowy timera PIT Licznik bieżący Licznik pomocniczy 81

Procesory ARM w systemach wbudowanych

Procesory ARM w systemach wbudowanych Rodzina procesorów ARM Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój Politechniki

Bardziej szczegółowo

Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2720 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/sw

Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2720 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/sw Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2720 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/sw 1 Zakres przedmiotu Systemy mikroprocesorowe, systemy wbudowane Rodzina procesorów

Bardziej szczegółowo

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM Źródło problemu 2 Wstęp Architektura ARM (Advanced RISC Machine, pierwotnie Acorn RISC Machine) jest 32-bitową architekturą (modelem programowym) procesorów typu RISC. Różne wersje procesorów ARM są szeroko

Bardziej szczegółowo

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM Wykład 2 Źródło problemu 2 Wstęp Architektura ARM (Advanced RISC Machine, pierwotnie Acorn RISC Machine) jest 32-bitową architekturą (modelem programowym) procesorów typu RISC. Różne wersje procesorów

Bardziej szczegółowo

Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel

Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2720 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/sw 1 Zakres przedmiotu Systemy mikroprocesorowe, systemy wbudowane Rodzina procesorów

Bardziej szczegółowo

Szkolenia specjalistyczne

Szkolenia specjalistyczne Szkolenia specjalistyczne AGENDA Programowanie mikrokontrolerów w języku C na przykładzie STM32F103ZE z rdzeniem Cortex-M3 GRYFTEC Embedded Systems ul. Niedziałkowskiego 24 71-410 Szczecin info@gryftec.com

Bardziej szczegółowo

Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu

Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu Wprowadzenie do przedmiotu Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój

Bardziej szczegółowo

Procesory ARM w systemach wbudowanych

Procesory ARM w systemach wbudowanych Rodzina procesorów ARM Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój Politechniki

Bardziej szczegółowo

Układ wykonawczy, instrukcje i adresowanie. Dariusz Chaberski

Układ wykonawczy, instrukcje i adresowanie. Dariusz Chaberski Układ wykonawczy, instrukcje i adresowanie Dariusz Chaberski System mikroprocesorowy mikroprocesor C A D A D pamięć programu C BIOS dekoder adresów A C 1 C 2 C 3 A D pamięć danych C pamięć operacyjna karta

Bardziej szczegółowo

Bibliografia: pl.wikipedia.org www.intel.com. Historia i rodzaje procesorów w firmy Intel

Bibliografia: pl.wikipedia.org www.intel.com. Historia i rodzaje procesorów w firmy Intel Bibliografia: pl.wikipedia.org www.intel.com Historia i rodzaje procesorów w firmy Intel Specyfikacja Lista mikroprocesorów produkowanych przez firmę Intel 4-bitowe 4004 4040 8-bitowe x86 IA-64 8008 8080

Bardziej szczegółowo

Wykład 5. Architektura ARM

Wykład 5. Architektura ARM Wykład 5 Architektura ARM Plan wykładu ARM co to jest? od historii od dzisiaj Wersje architektury ARMv1 ARMv7 Rodziny obecnie w użyciu ARM7 Cortex-A9 Listy instrukcji ARM, Thumb, Thumb-2, NEON, Jazelle

Bardziej szczegółowo

Architektura Systemów Komputerowych. Rozwój architektury komputerów klasy PC

Architektura Systemów Komputerowych. Rozwój architektury komputerów klasy PC Architektura Systemów Komputerowych Rozwój architektury komputerów klasy PC 1 1978: Intel 8086 29tys. tranzystorów, 16-bitowy, współpracował z koprocesorem 8087, posiadał 16-bitową szynę danych (lub ośmiobitową

Bardziej szczegółowo

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski System mikroprocesorowy i peryferia Dariusz Chaberski System mikroprocesorowy mikroprocesor pamięć kontroler przerwań układy wejścia wyjścia kontroler DMA 2 Pamięć rodzaje (podział ze względu na sposób

Bardziej szczegółowo

Metody obsługi zdarzeń

Metody obsługi zdarzeń SWB - Przerwania, polling, timery - wykład 10 asz 1 Metody obsługi zdarzeń Przerwanie (ang. Interrupt) - zmiana sterowania, niezależnie od aktualnie wykonywanego programu, spowodowana pojawieniem się sygnału

Bardziej szczegółowo

Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu

Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu Prezentacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. Innowacyjna dydaktyka bez

Bardziej szczegółowo

Architektura mikroprocesorów z rdzeniem ColdFire

Architektura mikroprocesorów z rdzeniem ColdFire Architektura mikroprocesorów z rdzeniem ColdFire 1 Obsługa sytuacji wyjątkowych (Exception Processing) 2 Wyjątki Wyjątek (ang. exception) mechanizm kontroli przepływu danych występujący w mikroprocesorach

Bardziej szczegółowo

Procesory rodziny x86. Dariusz Chaberski

Procesory rodziny x86. Dariusz Chaberski Procesory rodziny x86 Dariusz Chaberski 8086 produkowany od 1978 magistrala adresowa - 20 bitów (1 MB) magistrala danych - 16 bitów wielkość instrukcji - od 1 do 6 bajtów częstotliwośc pracy od 5 MHz (IBM

Bardziej szczegółowo

UTK ARCHITEKTURA PROCESORÓW 80386/ Budowa procesora Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386

UTK ARCHITEKTURA PROCESORÓW 80386/ Budowa procesora Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386 Budowa procesora 80386 Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386 Pierwszy prawdziwy procesor 32-bitowy. Zawiera wewnętrzne 32-bitowe rejestry (omówione zostaną w modułach następnych), pozwalające przetwarzać

Bardziej szczegółowo

Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM Wykład 6 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM Plan wykładu Cortex-A9 c.d. Mikrokontrolery firmy ST Mikrokontrolery firmy NXP Mikrokontrolery firmy AnalogDevices Mikrokontrolery firmy Freescale Mikrokontrolery

Bardziej szczegółowo

Struktura i działanie jednostki centralnej

Struktura i działanie jednostki centralnej Struktura i działanie jednostki centralnej ALU Jednostka sterująca Rejestry Zadania procesora: Pobieranie rozkazów; Interpretowanie rozkazów; Pobieranie danych Przetwarzanie danych Zapisywanie danych magistrala

Bardziej szczegółowo

Procesory Blackfin. Część 1

Procesory Blackfin. Część 1 Procesory Blackfin. Część 1 Wykład 7 Projektowanie cyfrowych układów elektronicznych Mgr inż. Łukasz Kirchner lukasz.kirchner@cs.put.poznan.pl http://www.cs.put.poznan.pl/lkirchner Charakterystyka rodziny

Bardziej szczegółowo

Mikrokontrolery w mechatronice. Wykład 4

Mikrokontrolery w mechatronice. Wykład 4 Mikrokontrolery w mechatronice Wykład 4 Program wykładu nr 4: Wybrane architektury mikrokontrolerów - konstrukcje zaawansowane Programowanie mikrokontrolera w języku wysokiego poziomu - wprowadzenie kompatybilność

Bardziej szczegółowo

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa... 9. Wstęp... 11

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa... 9. Wstęp... 11 Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1 Spis treúci Przedmowa... 9 Wstęp... 11 1. Komputer PC od zewnątrz... 13 1.1. Elementy zestawu komputerowego... 13 1.2.

Bardziej szczegółowo

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 1 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz

Bardziej szczegółowo

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD zbudowany na sterowniku HD44780

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD zbudowany na sterowniku HD44780 Dane techniczne : Wyświetlacz alfanumeryczny LCD zbudowany na sterowniku HD44780 a) wielkość bufora znaków (DD RAM): 80 znaków (80 bajtów) b) możliwość sterowania (czyli podawania kodów znaków) za pomocą

Bardziej szczegółowo

USB interface in 8-bit microcontrollers PIC18F family manufactured by Microchip.

USB interface in 8-bit microcontrollers PIC18F family manufactured by Microchip. 1 Mateusz Klimkowski IV rok Koło Naukowe Techniki Cyfrowej dr inż. Wojciech Mysiński opiekun naukowy USB interface in 8-bit microcontrollers PIC18F family manufactured by Microchip. Interfejs USB w 8-bitowych

Bardziej szczegółowo

Systemy operacyjne. wykład dr Marcin Czarnota laboratorium mgr Radosław Maj

Systemy operacyjne. wykład dr Marcin Czarnota laboratorium mgr Radosław Maj Systemy operacyjne wykład dr Marcin Czarnota laboratorium mgr Radosław Maj Plan wykładów 1. Wprowadzenie, 2. Procesy, wątki i zasoby, 3. Planowanie przydziału procesora, 4. Zarządzanie pamięcią operacyjną,

Bardziej szczegółowo

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC Wykład 2 Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC Mikrokontrolery AVR Mikrokontrolery AVR ATTiny Główne cechy Procesory RISC mało instrukcji, duża częstotliwość zegara Procesory 8-bitowe o uproszczonej

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Definicja, miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego Klasyfikacja systemów operacyjnych Zasada działania systemu operacyjnego (2) Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Witold Kozłowski

Systemy wbudowane. Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Witold Kozłowski Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Systemy wbudowane Witold Kozłowski Zakład Fizyki i Technologii Struktur Nanometrowych 90-236 Łódź, Pomorska 149/153 https://std2.phys.uni.lodz.pl/mikroprocesory/

Bardziej szczegółowo

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC,

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC, RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC, zapoczątkowana przez i wstecznie zgodna z 16-bitowym procesorem

Bardziej szczegółowo

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. 1. Ogólna budowa komputera Rys. Ogólna budowa komputera. 2. Komputer składa się z czterech głównych składników: procesor (jednostka centralna, CPU) steruje działaniem

Bardziej szczegółowo

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13 Spis treści 3 Spis treœci 1. Informacje wstępne... 9 2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13 2.1. Budowa wewnętrzna mikrokontrolerów PIC16F8x... 14 2.2. Napięcie zasilania... 17 2.3. Generator

Bardziej szczegółowo

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 1 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz

Bardziej szczegółowo

Wstęp...9. 1. Architektura... 13

Wstęp...9. 1. Architektura... 13 Spis treści 3 Wstęp...9 1. Architektura... 13 1.1. Schemat blokowy...14 1.2. Pamięć programu...15 1.3. Cykl maszynowy...16 1.4. Licznik rozkazów...17 1.5. Stos...18 1.6. Modyfikowanie i odtwarzanie zawartości

Bardziej szczegółowo

LEKCJA TEMAT: Współczesne procesory.

LEKCJA TEMAT: Współczesne procesory. LEKCJA TEMAT: Współczesne procesory. 1. Wymagania dla ucznia: zna pojęcia: procesor, CPU, ALU, potrafi podać typowe rozkazy; potrafi omówić uproszczony i rozszerzony schemat mikroprocesora; potraf omówić

Bardziej szczegółowo

organizacja procesora 8086

organizacja procesora 8086 Systemy komputerowe Procesor 8086 - tendencji w organizacji procesora organizacja procesora 8086 " # $ " % strali " & ' ' ' ( )" % *"towego + ", -" danych. Magistrala adresowa jest 20.bitowa, co pozwala

Bardziej szczegółowo

Komputery klasy PC. Dariusz Chaberski

Komputery klasy PC. Dariusz Chaberski Komputery klasy PC Dariusz Chaberski Start systemu adres 0xFFFF:0x0000 POST (ang. Power On Self Test) sprawdzenie zmiennej BIOSu 0x0040:0x0072-0x1234 - zimny start (RESET, włączenie zasilania), gorący

Bardziej szczegółowo

UTK Można stwierdzić, że wszystkie działania i operacje zachodzące w systemie są sterowane bądź inicjowane przez mikroprocesor.

UTK Można stwierdzić, że wszystkie działania i operacje zachodzące w systemie są sterowane bądź inicjowane przez mikroprocesor. Zadaniem centralnej jednostki przetwarzającej CPU (ang. Central Processing Unit), oprócz przetwarzania informacji jest sterowanie pracą pozostałych układów systemu. W skład CPU wchodzą mikroprocesor oraz

Bardziej szczegółowo

System czasu rzeczywistego

System czasu rzeczywistego System czasu rzeczywistego Definicje System czasu rzeczywistego (real-time system) jest to system komputerowy, w którym obliczenia prowadzone równolegle z przebiegiem zewnętrznego procesu mają na celu

Bardziej szczegółowo

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury 1976 r. Apple PC Personal Computer 1981 r. pierwszy IBM PC Komputer jest wart tyle, ile wart jest człowiek, który go wykorzystuje... Hardware sprzęt Software oprogramowanie Komputer IBM PC niezależnie

Bardziej szczegółowo

Opracował: Jan Front

Opracował: Jan Front Opracował: Jan Front Sterownik PLC PLC (Programowalny Sterownik Logiczny) (ang. Programmable Logic Controller) mikroprocesorowe urządzenie sterujące układami automatyki. PLC wykonuje w sposób cykliczny

Bardziej szczegółowo

Budowa Mikrokomputera

Budowa Mikrokomputera Budowa Mikrokomputera Wykład z Podstaw Informatyki dla I roku BO Piotr Mika Podstawowe elementy komputera Procesor Pamięć Magistrala (2/16) Płyta główna (ang. mainboard, motherboard) płyta drukowana komputera,

Bardziej szczegółowo

Działanie systemu operacyjnego

Działanie systemu operacyjnego Budowa systemu komputerowego Działanie systemu operacyjnego Jednostka centralna dysku Szyna systemowa (magistrala danych) drukarki pamięci operacyjnej sieci Pamięć operacyjna Przerwania Przerwania Przerwanie

Bardziej szczegółowo

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski Budowa i zasada działania komputera 1 dr Artur Bartoszewski Jednostka arytmetyczno-logiczna 2 Pojęcie systemu mikroprocesorowego Układ cyfrowy: Układy cyfrowe służą do przetwarzania informacji. Do układu

Bardziej szczegółowo

Specyfika projektowania Mariusz Rawski

Specyfika projektowania Mariusz Rawski CAD Specyfika projektowania Mariusz Rawski rawski@tele.pw.edu.pl http://rawski.zpt.tele.pw.edu.pl/ System cyfrowy pierwsze skojarzenie Urządzenia wprowadzania danych: klawiatury czytniki urządzenia przetwarzania

Bardziej szczegółowo

Inż. Kamil Kujawski Inż. Krzysztof Krefta. Wykład w ramach zajęć Akademia ETI

Inż. Kamil Kujawski Inż. Krzysztof Krefta. Wykład w ramach zajęć Akademia ETI Inż. Kamil Kujawski Inż. Krzysztof Krefta Wykład w ramach zajęć Akademia ETI Metody programowania Assembler Język C BASCOM Assembler kod maszynowy Zalety: Najbardziej efektywny Intencje programisty są

Bardziej szczegółowo

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów WYKŁAD Projektowanie mikroprocesorów Projektowanie układ adów w cyfrowych - podsumowanie Algebra Boole a Bramki logiczne i przerzutniki Automat skończony System binarny i reprezentacja danych Synteza logiczna

Bardziej szczegółowo

Technika mikroprocesorowa

Technika mikroprocesorowa Technika mikroprocesorowa zajmuje się przetwarzaniem danych w oparciu o cyfrowe programowalne układy scalone. Systemy przetwarzające dane w oparciu o takie układy nazywane są systemami mikroprocesorowymi

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów

Architektura komputerów Architektura komputerów Wykład 3 Jan Kazimirski 1 Podstawowe elementy komputera. Procesor (CPU) 2 Plan wykładu Podstawowe komponenty komputera Procesor CPU Cykl rozkazowy Typy instrukcji Stos Tryby adresowania

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów

Architektura komputerów Architektura komputerów Wykład 12 Jan Kazimirski 1 Magistrale systemowe 2 Magistrale Magistrala medium łączące dwa lub więcej urządzeń Sygnał przesyłany magistralą może być odbierany przez wiele urządzeń

Bardziej szczegółowo

Programowalne układy logiczne

Programowalne układy logiczne Programowalne układy logiczne Mikroprocesor Szymon Acedański Marcin Peczarski Instytut Informatyki Uniwersytetu Warszawskiego 6 grudnia 2014 Zbudujmy własny mikroprocesor Bardzo prosty: 16-bitowy, 16 rejestrów

Bardziej szczegółowo

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer Sprzęt komputerowy 2 Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 2 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący

Bardziej szczegółowo

Procesory. Schemat budowy procesora

Procesory. Schemat budowy procesora Procesory Procesor jednostka centralna (CPU Central Processing Unit) to sekwencyjne urządzenie cyfrowe którego zadaniem jest wykonywanie rozkazów i sterowanie pracą wszystkich pozostałych bloków systemu

Bardziej szczegółowo

Programowanie Niskopoziomowe

Programowanie Niskopoziomowe Programowanie Niskopoziomowe Wykład 3: Architektura procesorów x86 Dr inż. Marek Mika Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Jana Amosa Komeńskiego W Lesznie Plan Pojęcia ogólne Budowa mikrokomputera Cykl

Bardziej szczegółowo

Mikrokontroler ATmega32. System przerwań Porty wejścia-wyjścia Układy czasowo-licznikowe

Mikrokontroler ATmega32. System przerwań Porty wejścia-wyjścia Układy czasowo-licznikowe Mikrokontroler ATmega32 System przerwań Porty wejścia-wyjścia Układy czasowo-licznikowe 1 Przerwanie Przerwanie jest inicjowane przez urządzenie zewnętrzne względem mikroprocesora, zgłaszające potrzebę

Bardziej szczegółowo

3. Sygnały zegarowe i ich konfiguracja, mechanizmy bezpieczeństwa... 47

3. Sygnały zegarowe i ich konfiguracja, mechanizmy bezpieczeństwa... 47 Spis treści 3 1. Rdzeń Cortex-M3...9 1.1. Firma ARM i jej wyroby...10 1.2. Rodzina rdzeni Cortex...12 1.3. Ogólne spojrzenie na architekturę rdzenia Cortex-M3...13 1.4. Rejestry podstawowe...16 1.5. Przestrzeń

Bardziej szczegółowo

Architektura systemu komputerowego

Architektura systemu komputerowego Architektura systemu komputerowego Klawiatura 1 2 Drukarka Mysz Monitor CPU Sterownik dysku Sterownik USB Sterownik PS/2 lub USB Sterownik portu szeregowego Sterownik wideo Pamięć operacyjna Działanie

Bardziej szczegółowo

Zarządzanie zasobami pamięci

Zarządzanie zasobami pamięci Zarządzanie zasobami pamięci System operacyjny wykonuje programy umieszczone w pamięci operacyjnej. W pamięci operacyjnej przechowywany jest obecnie wykonywany program (proces) oraz niezbędne dane. Jeżeli

Bardziej szczegółowo

ICD Wprowadzenie. Wprowadzenie. Czym jest In-Circuit Debugger? 2. O poradniku 3. Gdzie szukać dodatkowych informacji? 4

ICD Wprowadzenie. Wprowadzenie. Czym jest In-Circuit Debugger? 2. O poradniku 3. Gdzie szukać dodatkowych informacji? 4 ICD 2 Czym jest In-Circuit Debugger? 2 O poradniku 3 Gdzie szukać dodatkowych informacji? 4 ICD 1 ICD 25.08.2009 Czym jest In-Circuit Debugger? Większość procesorów dostarcza systemów debugowania (ang.

Bardziej szczegółowo

Architektura ARM. Materiały do wykładu. Marcin Peczarski. 19 maja 2015. Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski

Architektura ARM. Materiały do wykładu. Marcin Peczarski. 19 maja 2015. Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski 7 1 2 Materiały do wykładu Architektura ARM Marcin Peczarski Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski 19 maja 2015 7 1 2 1 ARM = Advanced RISC Machines Międzynarodowa firma, mająca główną siedzibę w

Bardziej szczegółowo

Procesor ma architekturę rejestrową L/S. Wskaż rozkazy spoza listy tego procesora. bgt Rx, Ry, offset nand Rx, Ry, A add Rx, #1, Rz store Rx, [Rz]

Procesor ma architekturę rejestrową L/S. Wskaż rozkazy spoza listy tego procesora. bgt Rx, Ry, offset nand Rx, Ry, A add Rx, #1, Rz store Rx, [Rz] Procesor ma architekturę akumulatorową. Wskaż rozkazy spoza listy tego procesora. bgt Rx, Ry, offset or Rx, Ry, A add Rx load A, [Rz] push Rx sub Rx, #3, A load Rx, [A] Procesor ma architekturę rejestrową

Bardziej szczegółowo

Programowanie niskopoziomowe. dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Programowanie niskopoziomowe. dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl Programowanie niskopoziomowe dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Literatura Randall Hyde: Asembler. Sztuka programowania, Helion, 2004. Eugeniusz Wróbel: Praktyczny kurs asemblera, Helion,

Bardziej szczegółowo

Programowanie mikrokontrolerów AVR

Programowanie mikrokontrolerów AVR Programowanie mikrokontrolerów AVR Czym jest mikrokontroler? Mikrokontroler jest małym komputerem podłączanym do układów elektronicznych. Pamięć RAM/ROM CPU wykonuje program Układy I/O Komunikacje ze światem

Bardziej szczegółowo

2. PORTY WEJŚCIA/WYJŚCIA (I/O)

2. PORTY WEJŚCIA/WYJŚCIA (I/O) 2. PORTY WEJŚCIA/WYJŚCIA (I/O) 2.1 WPROWADZENIE Porty I/O mogą pracować w kilku trybach: - przesyłanie cyfrowych danych wejściowych i wyjściowych a także dla wybrane wyprowadzenia: - generacja przerwania

Bardziej szczegółowo

Architektura Systemów Komputerowych 2

Architektura Systemów Komputerowych 2 Architektura Systemów Komputerowych 2 Pytania egzaminacyjne z części pisemnej mgr inż. Leszek Ciopiński Wykład I 1. Historia i ewolucja architektur komputerowych 1.1. Czy komputer Z3 jest zgodny z maszyną

Bardziej szczegółowo

Programowanie niskopoziomowe

Programowanie niskopoziomowe Programowanie niskopoziomowe ASSEMBLER Teodora Dimitrova-Grekow http://aragorn.pb.bialystok.pl/~teodora/ Program ogólny Rok akademicki 2011/12 Systemy liczbowe, budowa komputera, procesory X86, organizacja

Bardziej szczegółowo

dr inż. Konrad Sobolewski Politechnika Warszawska Informatyka 1

dr inż. Konrad Sobolewski Politechnika Warszawska Informatyka 1 dr inż. Konrad Sobolewski Politechnika Warszawska Informatyka 1 Cel wykładu Definicja, miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego Klasyfikacja systemów operacyjnych Zasada działanie systemu operacyjnego

Bardziej szczegółowo

1. Rdzenie ARM. 1. Rdzenie ARM

1. Rdzenie ARM. 1. Rdzenie ARM 6 Historia rdzeni ARM sięga 1985 roku, gdy firma Acorn Computer Group opracowała pierwszy na świecie komercyjny procesor RISC, który po dość istotnych modyfikacjach trafił w roku 1987 do domowych komputerów

Bardziej szczegółowo

METODY I JĘZYKI PROGRAMOWANIA PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE. Wykład 02

METODY I JĘZYKI PROGRAMOWANIA PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE. Wykład 02 METODY I JĘZYKI PROGRAMOWANIA PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE Wykład 02 NAJPROSTSZY PROGRAM /* (Prawie) najprostszy przykład programu w C */ /*==================*/ /* Między tymi znaczkami można pisać, co się

Bardziej szczegółowo

Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Architektura komputera. Cezary Bolek

Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Architektura komputera. Cezary Bolek Wstęp do informatyki Architektura komputera Cezary Bolek cbolek@ki.uni.lodz.pl Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki System komputerowy systemowa (System Bus) Pamięć operacyjna ROM,

Bardziej szczegółowo

J. Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1. 1 Architektura PC Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego

J. Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1. 1 Architektura PC Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego J. Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1 1 Architektura PC 1.1. Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego Już systemy jednoprocesorowe mogą być środowiskiem, w którym wykonywane jest wiele programów

Bardziej szczegółowo

ARCHITEKTURA PROCESORA,

ARCHITEKTURA PROCESORA, ARCHITEKTURA PROCESORA, poza blokami funkcjonalnymi, to przede wszystkim: a. formaty rozkazów, b. lista rozkazów, c. rejestry dostępne programowo, d. sposoby adresowania pamięci, e. sposoby współpracy

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Struktura. Mikrokontrolery AVR. Wprowadzenie do programowania w C

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Struktura. Mikrokontrolery AVR. Wprowadzenie do programowania w C Systemy wbudowane Mikrokontrolery AVR Wprowadzenie do programowania w C dr inż. Maciej Piechowiak Wprowadzenie język C jest językiem strukturalnym wysokiego poziomu, jednak działającym blisko sprzętu i

Bardziej szczegółowo

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych 1 W każdym systemie mikroprocesorowym znajduje zastosowanie układ czasowy lub układ licznikowy Liczba liczników stosowanych w systemie i ich długość

Bardziej szczegółowo

Jednostka centralna. dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ

Jednostka centralna. dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ Jednostka centralna dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ Instytut Politechniczny Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Głogowie k.patan@issi.uz.zgora.pl Architektura i organizacja komputerów Architektura

Bardziej szczegółowo

Wybrane zagadnienia elektroniki współczesnej

Wybrane zagadnienia elektroniki współczesnej Wybrane zagadnienia elektroniki współczesnej y pracy, Marika Kuczyńska Fizyka Techniczna IV rok 20-03-2013, AGH prezentacji y pracy 1 2 y pracy 3 4 5 6 Jednostka wykonawcza, instrukcje (Marika) Rodzina

Bardziej szczegółowo

Architektura Systemów Komputerowych. Jednostka ALU Przestrzeń adresowa Tryby adresowania

Architektura Systemów Komputerowych. Jednostka ALU Przestrzeń adresowa Tryby adresowania Architektura Systemów Komputerowych Jednostka ALU Przestrzeń adresowa Tryby adresowania 1 Jednostka arytmetyczno- logiczna ALU ALU ang: Arythmetic Logic Unit Argument A Argument B A B Ci Bit przeniesienia

Bardziej szczegółowo

2. Budowa układów procesorowych rodziny TMS320C

2. Budowa układów procesorowych rodziny TMS320C 3 Wstęp...8 1. Procesory sygnałowe DSC (Digital Signal Controllers)...11 1.1. Przegląd układów procesorowych czasu rzeczywistego...13 1.2. Procesory rodziny TMS320C2000 firmy Texas Instruments...15 2.

Bardziej szczegółowo

Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej II. Urządzenia wejścia-wyjścia

Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej II. Urządzenia wejścia-wyjścia Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej II Urządzenia wejścia-wyjścia Tomasz Piasecki magistrala procesor pamięć wejście wyjście W systemie mikroprocesorowym CPU może współpracować za pośrednictwem

Bardziej szczegółowo

Podstawowe zagadnienia

Podstawowe zagadnienia SWB - Systemy operacyjne w systemach wbudowanych - wykład 14 asz 1 Podstawowe zagadnienia System operacyjny System czasu rzeczywistego Systemy wbudowane a system operacyjny Przykłady systemów operacyjnych

Bardziej szczegółowo

Adresowanie obiektów. Adresowanie bitów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie timerów i liczników. Adresowanie timerów

Adresowanie obiektów. Adresowanie bitów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie bajtów i słów. Adresowanie timerów i liczników. Adresowanie timerów Adresowanie obiektów Bit - stan pojedynczego sygnału - wejście lub wyjście dyskretne, bit pamięci Bajt - 8 bitów - wartość od -128 do +127 Słowo - 16 bitów - wartość od -32768 do 32767 -wejście lub wyjście

Bardziej szczegółowo

Organizacja pamięci VRAM monitora znakowego. 1. Tryb pracy automatycznej

Organizacja pamięci VRAM monitora znakowego. 1. Tryb pracy automatycznej Struktura stanowiska laboratoryjnego Na rysunku 1.1 pokazano strukturę stanowiska laboratoryjnego Z80 z interfejsem częstościomierza- czasomierz PFL 21/22. Rys.1.1. Struktura stanowiska. Interfejs częstościomierza

Bardziej szczegółowo

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na , gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na wydajność systemu komputerowego, m.in. ze względu na fakt, że układy zewnętrzne montowane na tych kartach (zwłaszcza kontrolery dysków twardych,

Bardziej szczegółowo

Sygnały DRQ i DACK jednego kanału zostały użyte do połączenia kaskadowego obydwu sterowników.

Sygnały DRQ i DACK jednego kanału zostały użyte do połączenia kaskadowego obydwu sterowników. Płyty główne Opracował: Andrzej Nowak Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz Układ DMA Układ DMA zawiera dwa sterowniki przerwań 8237A połączone kaskadowo. Każdy sterownik 8237A

Bardziej szczegółowo

Wstęp Podstawowe informacje o mikroprocesorach AT91SAM9...11

Wstęp Podstawowe informacje o mikroprocesorach AT91SAM9...11 Spis treści 3 Wstęp...9 1. Podstawowe informacje o mikroprocesorach AT91SAM9...11 1.1. Krótka charakterystyka wybranych mikroprocesorów serii AT91SAM9...12 1.1.1. Cechy wspólne... 12 1.1.2. Rodzina SAM9

Bardziej szczegółowo

Programowanie mikrokontrolerów. 8 listopada 2007

Programowanie mikrokontrolerów. 8 listopada 2007 Programowanie mikrokontrolerów Marcin Engel Marcin Peczarski 8 listopada 2007 Alfanumeryczny wyświetlacz LCD umożliwia wyświetlanie znaków ze zbioru będącego rozszerzeniem ASCII posiada zintegrowany sterownik

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 01 - Strona nr 1 ĆWICZENIE 01

Ćwiczenie 01 - Strona nr 1 ĆWICZENIE 01 ĆWICZENIE 01 Ćwiczenie 01 - Strona nr 1 Polecenie: Bez użycia narzędzi elektronicznych oraz informatycznych, wykonaj konwersje liczb z jednego systemu liczbowego (BIN, OCT, DEC, HEX) do drugiego systemu

Bardziej szczegółowo

Wykład 1

Wykład 1 Wstęp do programowania 1 Bożena Woźna-Szcześniak bwozna@gmail.com Jan Długosz University, Poland Wykład 1 Wprowadzenie Cel wykładów z programowania proceduralnego Wykład jest poświęcony językowi C i jego

Bardziej szczegółowo

4 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK MP.01 Rok akad. 2011/2012 2 / 24

4 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK MP.01 Rok akad. 2011/2012 2 / 24 Wymagania proceduralnych języków wysokiego poziomu ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH modele programowe procesorów ASK MP.01 c Dr inż. Ignacy Pardyka UNIWERSYTET JANA KOCHANOWSKIEGO w Kielcach Rok akad.

Bardziej szczegółowo

Współpraca procesora ColdFire z pamięcią

Współpraca procesora ColdFire z pamięcią Współpraca procesora ColdFire z pamięcią 1 Współpraca procesora z pamięcią zewnętrzną (1) ROM Magistrala adresowa Pamięć programu Magistrala danych Sygnały sterujące CS, OE Mikroprocesor FLASH, SRAM, DRAM

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do architektury komputerów systemy liczbowe, operacje arytmetyczne i logiczne

Wprowadzenie do architektury komputerów systemy liczbowe, operacje arytmetyczne i logiczne Wprowadzenie do architektury komputerów systemy liczbowe, operacje arytmetyczne i logiczne 1. Bit Pozycja rejestru lub komórki pamięci służąca do przedstawiania (pamiętania) cyfry w systemie (liczbowym)

Bardziej szczegółowo

Elementy składowe systemu komputerowego

Elementy składowe systemu komputerowego SWB - Systemy wbudowane - wprowadzenie - wykład 9 asz 1 Elementy składowe systemu komputerowego Podstawowe elementy składowe: procesor z ALU pamięć komputera (zawierająca dane i program) urządzenia wejścia/wyjścia

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do podstaw programowania AVR (na przykładzie mikrokontrolera ATmega 16 / 32)

Wprowadzenie do podstaw programowania AVR (na przykładzie mikrokontrolera ATmega 16 / 32) Wprowadzenie do podstaw programowania AVR (na przykładzie mikrokontrolera ATmega 16 / 32) wersja 0.4 (20 kwietnia 2015) Filip A. Sala W niniejszym, bardzo krótkim opracowaniu, postaram się przedstawić

Bardziej szczegółowo

Kurs SIMATIC S7-300/400 i TIA Portal - Podstawowy. Spis treści. Dzień 1. I System SIEMENS SIMATIC S7 - wprowadzenie (wersja 1503)

Kurs SIMATIC S7-300/400 i TIA Portal - Podstawowy. Spis treści. Dzień 1. I System SIEMENS SIMATIC S7 - wprowadzenie (wersja 1503) Spis treści Dzień 1 I System SIEMENS SIMATIC S7 - wprowadzenie (wersja 1503) I-3 Rodzina sterowników programowalnych SIMATIC S7 firmy SIEMENS I-4 Dostępne moduły i ich funkcje I-5 Jednostki centralne I-6

Bardziej szczegółowo

PI 02-01/12. W jednym bajcie można można zakodować 256 różnych znaków.

PI 02-01/12. W jednym bajcie można można zakodować 256 różnych znaków. PI 02-01/12 Jednostkę ilości informacji nazywamy bitem (bit to po angielsku kawałek). Do komunikacji z komputerem używany jest odpowiedni zestaw znaków. Każdy z nich jest odpowiednio kodowany, otrzymuje

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane Mikrokontrolery

Systemy wbudowane Mikrokontrolery Systemy wbudowane Mikrokontrolery Budowa i cechy mikrokontrolerów Architektura mikrokontrolerów rodziny AVR 1 Czym jest mikrokontroler? Mikrokontroler jest systemem komputerowym implementowanym w pojedynczym

Bardziej szczegółowo

Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86

Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86 Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86 Spis treści Wprowadzenie... 11 1. Architektura procesorów rodziny x86... 17 1.1. Model procesorów

Bardziej szczegółowo

Mikroprocesory i mikrosterowniki

Mikroprocesory i mikrosterowniki Mikroprocesory i mikrosterowniki Wykład 1 wstęp, budowa mikrokontrolera Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Na prawach rękopisu. Na podstawie dokumentacji ATmega8535, www.atmel.com. Piotr Markowski

Bardziej szczegółowo

Kurs programowania mikrokontrolerów ARM z rodziny Cortex-M3

Kurs programowania mikrokontrolerów ARM z rodziny Cortex-M3 Kurs programowania mikrokontrolerów ARM z rodziny Cortex-M3 organizowany przez: Koło Naukowe Mikrosystemów ONYKS we współpracy z: Wydawnictwem BTC Polskim przedstawicielstwem STMicroelectronics Plan spotkania

Bardziej szczegółowo