6. WPROWADZENIE DO MIKROPROGRAMOWANIA
|
|
- Ksawery Urban
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 6. WPROWADZENIE DO MIKROPROGRAMOWANIA Mikroprogramowane układy cyfrowe składają się z dwóch części: części wykonującej operacje na danych wejściowych (układ wykonawczy), części sterującej wykonywaniem tych operacji (układ sterujący). Schemat takiego układu przedstawiono na rysunku 6.1. Układ sterujący kontroluje pracę układu wykonawczego poprzez linie sterowania S i. Liniami tymi przesyłane są sygnały wybierające rodzaj operacji, która ma być wykonana przez elementy składowe układu wykonawczego oraz sygnały wskazujące, skąd mają być pobrane argumenty dla tej operacji. Układ wykonawczy informuje o swoim stanie za pomocą sygnałów przesyłanych liniami warunków W i (których część nazywana jest znacznikami). Pojawiają się tam np. sygnały mówiące o wyniku ostatniej operacji. Sygnały te wpływają na dalsze działanie jednostki sterującej. Laboratoryjny układ wykonawczy ma dwa 8-bitowe wejścia danych WE1 i WE2 i 8-bitowe wyjście danych WY. Rysunek 6.1. Schemat blokowy układu mikroprogramowanego Układ sterujący można zaprojektować na dwa różne sposoby jako automat synchroniczny lub jako układ z pamięcią. Pierwszy sposób polega na zaprojektowaniu takiego automatu synchronicznego, którego działanie (przejścia ze stanu do stanu) jest określone przez algorytm realizowany przez układ wykonawczy. Na podstawie algorytmu buduje się tabelę przejść i wyjść automatu. Jednym z rozwiązań może być automat zwany rozdzielaczem sterującym, w którym stany kodowane są w kodzie 1 z n (przerzutników jest tyle, ile jest stanów). Drugi sposób polega na utworzeniu odpowiedniego programu działającego zgodnie z wymaganym algorytmem i zapisaniu go w pamięci. Układ taki nazywany jest mikroprogramowanym układem sterującym. Kolejne rozkazy programu nazywane są mikrorozkazami lub mikroinstrukcjami. Mikroinstrukcje składają się z mikrooperacji, czyli
2 2 Wprowadzenie do mikroprogramowania zestawu bitów przeznaczonych do sterowania poszczególnymi blokami układu wykonawczego i sterującego. Układ mikroprogramowany wyróżnia się prostotą i przejrzystością budowy. Zastosowanie mikroprogramowanego układu sterującego pozwala na łatwą modyfikację działania jednostki sterującej przez wymianę mikroprogramu, bez konieczności modyfikowania struktury sprzętowej układu PRZYKŁADOWY UKŁAD MIKROPROGRAMOWANY UKŁAD STERUJĄCY Głównym zadaniem układu sterującego (rysunek 6.2) jest zapewnienie wykonywania mikrorozkazów w odpowiedniej kolejności. W jego skład wchodzą: Rysunek 6.2. Schemat blokowy układu sterującego pamięć ROM o organizacji 64 słów 40 bitowych, układ adresowania (licznik mikrorozkazów LA, multiplekser wyboru warunku skoku MW i układ modyfikacji adresu skoku MAS), układ implementacji pętli (licznik pętli LP z wewnętrznym multiplekserem wyboru źródła wpisywanych do niego danych), Bloki UCK i GEN generujące sygnał taktujący CLK.
3 Pamięć mikroprogramu ROM Wprowadzenie do mikroprogramowania 3 Pamięć ROM ma pojemność 64 słów 40-bitowych. Bity S 39 S 26 i S 23 S 12 są przeznaczone do sterowania układem wykonawczym. Pozostałe bity odpowiadają za operacje wykonywane w układzie sterującym. Wybór komórki pamięci następuje przez podanie (z układu adresowania) adresu na wejście adres pamięci ROM. W układzie laboratoryjnym moduł pamięci ROM został zrealizowany jako pamięć RAM, której zawartość może być w czasie ćwiczenia zapisywana z komputera przez łącze szeregowe RS232. Układ adresowania Licznik adresu LA jest 6-bitowym licznikiem, który wykonuje dwie operacje: inkrementację zawartości oraz ładowanie licznika wartością z wyjścia bloku modyfikacji adresu skoku MAS. Wyjścia licznika jest połączone z wejściem adres pamięci ROM i służy do wyboru aktualnie wykonywanego mikrorozkazu. Gdy na wejściu LD licznika LA jest jedynka, to następuje inkrementacja jego zawartości, natomiast gdy na wejściu LD jest zero, to licznik zostaje załadowany wartością podaną na wejście danych licznika. Załadowanie nowej zawartości powoduje wykonanie skoku w mikroprogramie, który może być warunkowy lub bezwarunkowy. Zależy to od stanu na wyjściu multipleksera wyboru warunku skoku MW. Wartość na wyjściu tego multipleksera uzależniona jest od jego wysterowania, czyli od wartości bitów S 11 S 8 słowa mikrorozkazowego. Jeśli bity te mają wartość 0000, to na wyjściu multipleksera MW jest zero i wykonywany jest skok bezwarunkowy (ładowanie licznika LA). Jeśli bity te mają wartość 0001, to na wyjściu multipleksera wystawiana jest jedynka i jako następny wykonywany jest mikrorozkaz umieszczony pod kolejnym adresem w pamięci ROM (inkrementacja licznika LA). Jeśli bity te mają wartości od 0010 do 1111, to wartość na wyjściu multipleksera zależy od stanu na odpowiednim wejściu, czyli od wybranego warunku skoku. Na przykład, gdy bity S 11 S 8 słowa mikrorozkazu mają wartość 0010, to warunkiem jest aktualna wartość bitu RQ0. W tabeli 6.1 przedstawiono możliwości wyboru warunku skoku. Tabela 6.1. Sterowanie multiplekserem warunków MW Sterowanie S 11 S 8 Wykonywana operacja 0000 LD<=0 Ładowanie licznika adresu skok bezwarunkowy 0001 LD<=1 Inkrementacja licznika adresów 0010 LD<=RQ0 Aktualna wartość najmniej znaczącego bitu rejestru RQ
4 4 Wprowadzenie do mikroprogramowania Sterowanie S 11 S 8 Wykonywana operacja 0011 LD<=F P Aktualna wartość znacznika F P 0100 LD<=OVR Aktualna wartość znacznika OVR 0101 LD<=ZER Aktualna wartość znacznika ZER 0110 LD<=ZN Aktualna wartość znacznika ZN 0111 LD<=Cout Aktualna wartość znacznika Cout 1000 LD<=LP=0 Aktualna wartość znacznika ustalanego w bloku LP informująca stanem 1 wyzerowanie licznika pętli 1001 LD<=RRQ0 Poprzednia wartość najmniej znaczącego bitu rejestru RQ 1010 LD<=RF P Poprzednia wartość znacznika F P 1011 LD<=ROVR Poprzednia wartość znacznika OVR 1100 LD<=RZER Poprzednia wartość znacznika ZER 1101 LD<=RZN Poprzednia wartość znacznika ZN 1110 LD<=RCout Poprzednia wartość znacznika Cout 1111 LD<=SW3 Aktualna wartość ustalana przez przełącznik SW3 Licznik pętli LP Licznik LP służy do implementacji w mikroprogramie pętli. Jest to 3-bitowy licznik, który wykonuje jedną z czterech operacji wybraną sterowaniem S 25 S 24. Wyjście LP=0 przyjmuje wartość jeden, gdy wszystkie bity licznika mają wartość zero, w przeciwnym wypadku na wyjściu LP=0 jest zero. W tabeli 6.2 pokazano sposób sterowania licznikiem pętli. Tabela 6.2. Sterowanie licznikiem pętli LP Sterowanie S 25 S 24 Wykonywana operacja 00 LP:=WE2[2:0] Ładowanie licznika pętli 3-bitową daną z wejścia WE2 01 LP:=S[18:16] Ładowanie licznika pętli 3-bitową daną natychmiastową 10 LP:=LP-1 Zmniejszenie o jeden zawartości licznika pętli 11 LP:=LP NOP - Podtrzymanie dotychczasowej zawartości
5 Układ modyfikacji adresu skoku MAS Wprowadzenie do mikroprogramowania 5 Układ MAS służy do implementacji w mikroprogramie skoków do jednego z czterech mikrorozkazów, potencjalnych następników aktualnego, wybranego wartościami dwóch warunków. Para warunków wybrana sterowaniem S 7 S 6 wstawiana jest na dwa najmniej znaczące bity adresu skoku AS. W ten sposób adres bazowy (AB[5:2],0,0) wskazuje blok czterech kolejnych słów pamięci mikroprogramu, w którym zapisane są mikrorozkazy, które mogą być następnikami aktualnie wykonywanego mikrorozkazu. Adres mikrorozkazu, który będzie wykonany jako następny jest wybierany, spośród nich, przez wartości warunków wstawionych na najmniej znaczące bity adresu skoku. Dla przykładu, w przypadku sterowania S 7 S 6 równego 01 i adresu bazowego AB[5:2]=0010, gdy warunek LP=0 ma wartość jeden a warunek RQ0 jest równy zeru, to następny mikrorozkaz zostanie odczytany z pamięci ROM spod adresu AS= Układ pozwala na wybór jednej z dwóch par warunków, oraz umożliwia wyzerowanie adresu skoku lub podanie na niego wartości odczytanej z pamięci mikroprogramu. W tabeli 6.3 pokazano sposób sterowania układem MAS. Tabela 6.3. Sterowanie blokiem modyfikacji adresu skoku MAS Sterowanie S 7 S 6 Wykonywana operacja 00 AS<=AB Adres skoku odczytany z pamięci mikroprogramu 01 AS<=(AB[5:2],LP=0,RQ0) Adres skoku AB5,AB4,AB3,AB2,LP=0,RQ0 10 AS<=(AB[5:2],ZER,ZN) Adres skoku AB5,AB4,AB3,AB2,ZER,ZN 11 AS<=0 Zerowy adres skoku Bloki UCK i GEN Bloki UCK i GEN służą do wytworzenia sygnału taktującego dla części wykonawczej i sterującej. Blok GEN wytwarza sygnał o okresie 1 sekunda. Sygnał ten jest źródłem sygnału taktującego CLK, gdy przełącznik SW1 jest w górnym położeniu. Ustawienie przełącznika SW1 w dolnym położeniu powoduje, że źródłem sygnału taktującego staje się przełącznik SW2. Przełączenie SW2 z dolnej pozycji na górną oznacza wygenerowanie narastającego zbocza sygnału taktującego. Zbocze narastające sygnału CLK powoduje zapisanie danych do rejestrów a także przejście do następnego mikrorozkazu.
6 6 Wprowadzenie do mikroprogramowania UKŁAD WYKONAWCZY W skład układu wykonawczego wchodzą: blok 4xR zawierający cztery rejestry uniwersalne, rejestr pomocniczy RQ, dwa multipleksery MA i MB wyboru argumentów dla układu ALU, jednostka arytmetyczno-logiczna ALU. Schemat blokowy układu wykonawczego pokazano na rysunku 6.3. Rysunek 6.3. Schemat blokowy układu wykonawczego Blok rejestrów uniwersalnych 4xR Blok rejestrów uniwersalnych 4xR składa się z czterech 8-bitowym rejestrów. W każdym cyklu zegara można odczytać dwa z nich i dowolny z nich zapisać. Na wyjściu WA pojawia się zawartość rejestru wskazana adresem adra odczytanym z pamięci mikroprogramu (S 33 S 32), a na wyjściu WB można odczytać zawartość rejestru zaadresowanego polem adrb mikrorozkazu (S 35 S 34). Rejestr wybrany adresem adrc (S 37 S 36) zapisywany jest daną WE pobieraną z wyjścia F bloku ALU, gdy sygnał sterujący Z (pole S 38 ) jest w stanie jeden. W przeciwnym wypadku żaden z rejestrów nie zostanie w danym cyklu zegara zapisany. Zapis wskazanego rejestru synchronizowany
7 Wprowadzenie do mikroprogramowania 7 jest narastającym zboczem sygnału zegara CLK. W tabeli 6.4 pokazano sposób sterowania blokiem rejestrów 4xR. Sterowanie S 38 Tabela 6.4. Sterowanie blokiem rejestrów uniwersalnych 4xR Wykonywane operacje 0 1 WA<=R(adrA), WB<=R(adrB), WA<=R(adrA), WB<=R(adrB), R(adrC):= WE Odczyt danych ze wskazanych rejestrów, żaden z rejestrów nie jest zapisywany Odczyt danych ze wskazanych rejestrów, do rejestru wskazanego adresem adrc zapisywany jest stan wejścia WE (wynik operacji w ALU) Rejestr pomocniczy RQ Rejestr RQ jest 8-bitowym rejestrem przesuwającym. W tabeli 6.5 pokazano wysterowanie układu bitami S 27 S 26 słowa mikrorozkazu, umożliwiające wykonanie odpowiednich operacji. Sterowanie S 27 S 26 Wykonywane operacje Tabela 6.5. Sterowanie rejestrem RQ 00 RQ:=RQ NOP zawartość rejestru nie ulega zmianie 01 RQ:=WE1 Zapis danej z wejścia WE1 układu mikroprogramowanego 10 RQ:=(F P,RQ[7:1]) 11 RQ<=WE1 Multipleksery wyboru argumentu Przesunięcie w prawo zawartości rejestru w prawo z wprowadzeniem na lewą skrają pozycję bitu F P z ALU Przesłanie na wyjście bloku danej wejściowej WE1 bez zmiany zawartości rejestru RQ W układzie znajdują się dwa multipleksery (MA oraz MB) do wyboru argumentów A i B na wejściach układu ALU. Wejścia i wyjścia multiplekserów są 8-bitowe. Multiplekser argumentu A jest sterowany bitami S 29 i S 28, a multiplekser argumentu B przez bity S 31 i S 30. W tabelach 6.6 i 6.7 pokazano sposób wysterowania multiplekserów. Sterowanie S 29 S 28 Wykonywane operacje Tabela 6.6. Sterowanie multiplekserami MA 00 A<=0 Podanie zerowego słowa na wyjście multipleksera 01 A<=WA Wyprowadzenie na wyjście zawartości rejestru wskazanego adresem adra 10 A<=WE2 Wyprowadzenie na wyjście danej wejściowej WE2 11 A<=RQ Wyprowadzenie na wyjście zawartości rejestru RQ
8 Cout ZN ZER OVR 8 Wprowadzenie do mikroprogramowania Tabela 6.7. Sterowanie multiplekserami MB Sterowanie S 31 S 30 Wykonywane operacje 00 B<=0 Podanie zerowego słowa na wyjście multipleksera 01 B<=WB Wyprowadzenie na wyjście zawartości rejestru wskazanego adresem adrb 10 MB<=RQ Wyprowadzenie na wyjście zawartości rejestru RQ 11 MB<=AN Argument natychmiastowy (odczytany z pamięci ROM) Jednostka arytmetyczno-logiczna ALU Jednostka arytmetyczno-logiczna ALU ma dwa 8-bitowe wejścia A i B oraz 8-bitowe wyjście F, na którym pojawia się wynik operacji. Trzybitowe wejście sterujące (S 14 S 12) służy do wyboru operacji wykonywanej przez ALU. W zależności od wyniku operacji wykonywanej przez ALU modyfikowane są bity znaczników, wykorzystywanych w układzie sterowania do realizacji skoków warunkowych, tj. warunkowych operacji rozejścia w mikroprogramie. W tabeli 6.8. pokazano operacje wykonywane przez układ ALU. Tabela 6.8. Sterowanie ALU Sterowanie S 31 S 29 Wykonywane operacje Znaczniki 1 F P 1) 000 F<=A + B + C0 001 F<=A B C0 Dodawanie słów binarnych A i B z uwzględnieniem C0 Odejmowanie słów binarnych od A słowa B z uwzględnieniem C0 x x x x 0 x x x x F<=A and B Iloczyn logiczny słów binarnych 0 x x F<=A or B Suma logiczna słów binarnych 0 x x F<=A xor B Alternatywa rozłączna słów binarnych 0 x x F<=not A Inwersja słowa binarnego A 0 x x F<=(C0,A[7:1]) Przesunięcie w prawo słowa A 0 x x 0 x 111 F<= (Cout,(A+B)[7:1]) Przesunięcie w prawo sumy słów binarnych A i B x w tabeli oznacza, że znacznik jest ustawiany przez daną operację 0 x x 0 x
9 Znaczniki Wprowadzenie do mikroprogramowania 9 Jednostka arytmetyczno-logiczna ALU podczas wykonywania operacji ustala wartości następujących znaczników: Cout wartość przeniesienia wyjściowego (pożyczki) bloku ALU podczas operacji dodawania/odejmowania, ZN ustawiany na 1, gdy wartość wyniku ALU jest liczbą ujemną w kodzie U2, ZER ustawiony na wartość 1, gdy wynik operacji ALU jest równy zeru i ustawiany na 0 w przeciwnym przypadku, OVR sygnał nadmiaru bloku z bloku ALU, wskazujący stanem 1 przekroczenie zakresu podczas operacji dodawania/odejmowania liczb w kodzie U2, F P najmniej znaczący bit wyniku operacji w bloku ALU (usuwany z wyniku podczas przesunięcia w prawo). Na podstawie wartości znaczników ZER i ZN możliwe jest porównanie argumentów A i B. Jeśli iloczyn logiczny (~ ZER and ZN) jest równy jeden, to argument A jest mniejszy od B. Jeśli natomiast (~ ZER and ~ZN) = 1, to A jest większe od B FORMAT MIKROROZKAZU Mikrorozkazy to słowa 40-bitowe. Format mikrorozkazu przedstawiono w tabeli 6.9. Tabela 6.9. Znaczenie bitów mikrorozkazu Bity Pole Znaczenie S 5 S 0 AB Adres bazowy/skoku w zależności od sterowania blokiem MAS S 7 S 6 MASs Sterowanie blokiem modyfikacji adresu skoku MAS S 11 S 08 MWs Sterowanie multiplekserem warunków MW S 14 S 12 ALUs Sterowanie jednostką arytmetyczno-logiczną ALU S 15 C0 Przeniesienie wejściowe C0 dla bloku arytmetyczno-logicznego ALU S 23 S 16 AN Argument natychmiastowy S 25 S 24 LPs Sterowanie licznikiem pętli LP S 27 S 26 RQs Sterowanie rejestrem pomocniczym RQ S 29 S 28 MAs Sterowanie multiplekserem MA argumentu A dla bloku ALU S 31 S 30 MBs Sterowanie multiplekserem MB argumentu B dla bloku ALU S 33 S 32 S 35 S 34 adra adrb Adres rejestru uniwersalnego, którego zawartość podawana jest na wyjście WA bloku 4xR (od 0 do 3) Adres rejestru uniwersalnego, którego zawartość podawana jest na wyjście WB bloku 4xR (od 0 do 3) S 37 S 36 adrb Adres rejestru uniwersalnego zapisywanego daną WE (od 0 do 3) S 38 Z Sterowanie zapisem rejestru wskazanego adresem arc S 39 L Sterowanie diodą LED_A1 na module FPGA (1 dioda świeci)
10 10 Wprowadzenie do mikroprogramowania Na rysunku 6.4 przedstawiono nagłówek formularza ułatwiającego kompletowanie mikrorozkazu w kodzie binarnym lub heksadecymalnym. L Z adrc adrb adra MBs MAs RQs LPs Argument natychmiastowy... S 39 S 38 S 37 S 36 S 35 S 34 S 33 S 32 S 31 S 30 S 29 S 28 S 27 S 26 S 25 S 24 S 23 S 22 S 21 S 20...Argument C0 ALUs MWs MASs Adres bazowy natychmiastowy S 19 S 18 S 17 S 16 S 15 S 14 S 13 S 12 S 11 S 10 S 9 S 8 S 7 S 6 S 5 S 4 S 3 S 2 S 1 S 0 Rysunek 6.4. Słowo mikrorozkazu. L Z adrc adrb adra MBs MAs RQs LPs Argument natychmiastowy... S 39 S 38 S 37 S 36 S 35 S 34 S 33 S 32 S 31 S 30 S 29 S 28 S 27 S 26 S 25 S 24 S 23 S 22 S 21 S Argument natychmiastowy C0 ALUs MWs MASs Adres bazowy S 19 S 18 S 17 S 16 S 15 S 14 S 13 S 12 S 11 S 10 S 9 S 8 S 7 S 6 S 5 S 4 S 3 S 2 S 1 S Rysunek 6.5. Przykładowy mikroprogram odejmowania Na rysunku 6.5 przedstawiono przykładowy mikroprogram odejmowania dwóch liczb w naturalnym kodzie binarnym. Ten sam mikroprogram, zapisany w pliku tekstowym używanym do zaprogramowania pamięci (pliki z rozszerzeniem.mif) będzie miał następującą postać: bin 0: : : : Mikroprogram ten jest dostępny w katalogu RS pod nazwą MIKRO.mif. Po jego skopiowaniu na dysk użytkownika będzie stanowił bazę do tworzenia własnych mikroprogramów realizujących funkcje wskazane zadaniem do zrealizowania podczas ćwiczenia laboratoryjnego.
11 6.2. ZESTAW LABORATORYJNY Wprowadzenie do mikroprogramowania 11 Zestaw laboratoryjny przedstawiony na rysunku 6.6, składa się z sześciu modułów systemu SML3: 1. Modułu zasilacza PS1. 2. Modułu przełączników szesnastkowych IN_4xHEX. 3. Modułu FPDL EP1K30TC144, (FPGA). 4. Modułu wyświetlacza 7-segmentowego 7SEG2. 5. Modułu wyświetlacza LCD 182 (wersja z interfejsem 8-bitowym). 6. Modułu łącza szeregowego EIA232_4. Rysunek 6.6. Widok zestawu laboratoryjnego Połączenia między modułami systemu SML3 przedstawiono w tabeli Tabela złączy modułu SML3 z pakietem FPGA Połączenie taśmą (moduł.złącze moduł.złącze) PS1.SV1 IN_4xHEX.PWR Zasilanie układu IN_4xHEX.OUTB FPGA.SV7 IN_4xHEX.OUTA FPGA.SV6 FPGA.SV1 7SEG2 FPGA.SV3 LCD.D8 FPGA.SV4 LCD.CTRL FPGA.SV5 EIA232_4.SV1 Argument B Argument A Wyświetlenie wyniku (zawartość rejestru R(adrB)) Dane dla LCD Sterowanie LCD Ładowanie wartości pamięci RAM
12 12 Wprowadzenie do mikroprogramowania Modułu FPGA Moduł z układem FPGA, pokazany na rysunku 6.7, zawiera: układ FPGA EP1K30, programator ByteBlasterMV ze złączem portu równoległego, generator kwarcowy 20 MHz, gniazdo BNC, 9 gniazd w standardzie systemu SML3 (SV1- SV9), 16 diod LED, 4 przyciski (BT1-BT4), 3 przełączniki (SW1-SW3). Rysunek 6.7. Pakiet z układem FPGA Zwory (dostępne na pakiecie FPGA) powinny mieć następujące ustawienie: OSC zwarte z CLK1 (ustawione w pozycji dolnej), BNC zwarte z CLK2 (ustawione w pozycji górnej), V osc zwarte z +5 V (ustawione w pozycji prawej), zwora 2.5 V zwarta (jeśli nie jest zwarta, należy obowiązkowo zgłosić to prowadzącemu ćwiczenie). Przełączniki (na pakiecie FPGA) mają następujące znaczenie: SW1 praca z zegarem 1Hz (góra) / praca krokowa (dół), SW2 krok pracy krokowej (przełączenie dół/góra/dół) SW3 warunek zewnętrzny, podawany na multiplekser warunku MW, BT1 zerowanie układu, sygnał RES zerujący licznik adresowy LA.
13 Wprowadzenie do mikroprogramowania 13 Diody LED Diody LED umieszczone na module FPGA wyświetlają stan 14 warunków oraz aktualny stan sygnału zegara CLK (dioda B1), a także wartość bitu S 39 słowa mikrorozkazowego (pole L). Górny wiersz diod wyświetla stan warunków ustalonych w aktualnym cyklu zegara, tzn. w aktualnie wykonywanym mikrorozkazie. W dolny wierszu sześć prawych diod pokazuje stan tych samych warunków z poprzedniego cyklu zegara. Warunki te pobierane są z rejestru znaczników w układzie sterującym. Na rysunku 6.8 pokazano znaczenie diod LED. Moduł wyświetlacza LCD Rysunek 6.8. Wyświetlacz LED Dwuwierszowy wyświetlacz LCD 2 16 (rysunek 6.9) wraz ze sterownikiem ułatwia śledzenie pracy układu mikroprogramowanego. Dzięki niemu prezentowany jest stan układu w chwili bieżącej. W połączeniu z możliwością pracy krokowej pozwala to na dokładną obserwację działania układu. Jest to szczególnie cenne, gdy układ nie działa w zamierzony sposób. Rysunek 6.9. Wyświetlacz LCD Wyświetlacz LCD prezentuje stan układu w bieżącym cyklu zegarowym. Na wyświetlaczu pokazywane są następujące wielkości (wskazane także na rysunku): R0 R1 R2 aktualna zawartość rejestru R0 (2 znaki szesnastkowe), aktualna zawartość rejestru R1 (2 znaki szesnastkowe), aktualna zawartość rejestru R2 (2 znaki szesnastkowe),
14 14 Wprowadzenie do mikroprogramowania R3 RQ LP LA aktualna zawartość rejestru R3 (2 znaki szesnastkowe), aktualna zawartość rejestru RQ (2 znaki szesnastkowe), aktualna zawartość licznika pętli LP (1 znak szesnastkowy), adres, wartość wyjścia licznika adresowania LA (2 znaki szesnastkowe), AS adres skoku, wyjście z bloku MAS (2 znaki szesnastkowe) lub znaki +1 oznaczające spełnienie warunku i zwiększenie o 1 zawartości licznika LA, MIKRO aktualna zawartość słowa mikrorozkazowego S 39 S 0 (10 znaków szesnastkowych PRZYKŁAD PROSTEGO MIKROPROGRAMU Polecenie Napisać mikroprogram dla układu sterującego zadanym układem wykonawczym, aby zrealizować operację warunkowego dodawania. W zależności od stanu przełącznika SW3 należy n-krotnie dodać albo wartość z wejścia WE1, albo wartość zapisaną w programie. Rozwiązanie Mikroprogram należy zacząć od wprowadzenia argumentów. Zakłada się, że wartość z wejścia WE1 zostanie zapisana do rejestru RQ. Liczba dodawań będzie zapisana w rejestrze LP. Sieć działań mikroprogramu przedstawiono na rysunku Rysunek Sieć działań projektowanego mikroprogramu
15 Wprowadzenie do mikroprogramowania 15 Mikrorozkazy można ułożyć w następującej kolejności: M0. Mikrorozkaz ten ma wykonać trzy mikrooperacje: RQ:=WE1, LP:=5 i R3:=0 oraz przejście do kolejnego mikrorozkazu M1. M1. W tym mikrorozkazie sprawdzany jest stan przełącznika SW3 i w zależności od jego położenia wykonywane jest przejście do mikrorozkazu M2, gdy SW3=1, albo skok do M3, gdy SW3= 0. M2. Trzeci mikrorozkaz wykonuje operację R3:=R3+RQ. Po jej wykonaniu wykonuje się mikrorozkaz M4. M3. Czwarty mikrorozkaz realizuje operację R3:=R3+AN i przenosi sterowanie do mikrorozkazu M4. M4. Piąty mikrorozkaz ma sprawdzać, czy liczba obiegów pętli nie przekroczyła n i w zależności od wyniku powrócić do mikrorozkazu M1 (liczba pętli < n) albo zakończyć wykonywanie pętli (liczba pętli >= n) i przejść do mikrorozkazu M5. M5. Szósty mikrorozkaz ma zatrzymać działanie mikroprogramu. Na tej podstawie możemy napisać mikroprogram. Pogrubioną czcionką zaznaczono istotne fragmenty poszczególnych mikrorozkazów. L Z ac ab aa MB MA RQ LP AN Cin ALU MW MAS AB 0: : : : : : Mikroprogram ten jest dostępny w katalogu RS pod nazwą MIKRO_1.mif. ZADANIA 1. Napisać mikroprogram obliczający sumę WE2 + WE1 w kodzie NKB. 2. Napisać mikroprogram obliczający wartość średnią liczb z WE2 i WE1. 3. Napisać mikroprogram obliczający sumę liczb z przeciwnymi znakami w kodzie U2. Na wejście WE2 podawana jest liczba ujemna w kodzie U2 a na wejście WE1 liczba dodatnia. 4. Napisać mikroprogram obliczający sumę liczb z przeciwnymi znakami w kodzie U1. Na wejście WE2 podawana jest liczba ujemna w kodzie U1 a na wejście WE1 liczba dodatnia. 5. Napisać mikroprogram obliczający sumę liczb z przeciwnymi znakami w kodzie ZM. Na wejście WE2 podawana jest liczba ujemna w kodzie ZM a na wejście WE1 liczba dodatnia.
16 16 Wprowadzenie do mikroprogramowania 6. Napisać mikroprogram obliczający wartość sumy liczb z WE2 i dowolnego argumentu natychmiastowego. 7. Napisać mikroprogram obliczający wartość 4 liczba z WE2 i wyświetlający wartość argumentu i wynik, w zależności od położenia przełącznika SW3. 8. Napisać mikroprogram obliczający iloczyn liczb w kodzie NKB podanych na wejścia WE2 i WE1. 9. Napisać mikroprogram obliczający iloczyn liczb w kodzie U2 podanych na wejścia WE2 i WE Napisać mikroprogram obliczający iloczyn liczb w kodzie U1 podanych na wejścia WE2 i WE Napisać mikroprogram obliczający iloczyn liczb w kodzie ZM podanych na wejścia WE2 i WE Napisać mikroprogram obliczający kolejne wyrazy ciągu arytmetycznego (pierwszy wyraz w WE2 a skok w WE1). Kolejny wyraz ciągu powinien być pokazany na wyświetlaczu siedmiosegmentowym LED po każdej zmianie położenia przełącznika SW Napisać program obliczający liczbę jedynek w słowie zadanym z WE Napisać mikroprogram obliczający wartość 2 WE2[2:0]. 15. Napisać mikroprogram wczytujący trzy słowa z wejścia WE2 do rejestrów R0, R1 i R2. Moment czytania danej należy uzależnić od zmiany sygnału SW3. Następnie mikroprogram powinien uporządkować wczytane wartości od najmniejszej w rejestrze R0 do największej w rejestrze R2 i zatrzymać się.
17 DODATEK B PROGRAM MAXPLUS II PROGRAMOWANIE UKŁADU 1. Sprawdzić konfigurację zestawu laboratoryjnego opisanego w rozdziale 6.2 opisu ćwiczenia i włączyć zasilanie układu. 2. Skopiować zawartość katalogu wzorcowego do katalogu roboczego (wskazane przez prowadzącego zajęcia). 3. Zaprogramować układ FPGA, postępując następująco: 3.1. Uruchomić środowisko MaxPlusII Wybrać z menu MaxPlusII polecenia Programmer W oknie programatora nacisnąć przycisk ekranowy Configure. Właściwe zaprogramowanie powoduje: wyzerowanie wyświetlacza siedmiosegmentowego, wyświetlenie komunikatu polecającego wprowadzenie danych do pamięci mikroprogramu (postać komunikatu pokazano w tabeli B.1). Nieudane programowanie może oznaczać, że: nie włączono zasilania urządzenia (należy je włączyć), nastąpił brak łączności urządzenia z komputerem (należy sprawdzić połączenie urządzenia z portem LPT2 komputera i w przypadku zauważonych uchybień zgłosić problem prowadzącemu zajęcia), pominięto lub niewłaściwie wykonano któryś z kroków konfiguracji (należy powtórzyć konfigurację). ŁADOWANIE MIKROPROGRAMU DO UKŁADU FPGA 1. Przygotować lub zmodyfikować plik.mif znajdujący się w podkatalogu RS i zapisać pod własną nazwą (z numerem odpowiedniego zadania). 2. Otworzyć wiersz poleceń systemu Windows, przejść do katalogu zawierającego program rs.exe i zmodyfikowany plik nazwa.mif, a następnie przesłać mikroprogram poleceniem: rs nazwa.mif
18 DODATEK B KOMUNIKATY WYŚWIETLANE NA MODULE LCD Podczas normalnej pracy układu zawartość wyświetlacza LCD ma postać pokazaną na rysunku 6.9. Pozostałe komunikaty, ich znaczenie i sposób postępowania przedstawiono w tabeli B.1 Tabela B.1. Znaczenie komunikatów wyświetlanych na module LCD Zawartość wyświetlacza Znaczenie komunikatu Komunikat przypominający o konieczności wysłania za pomocą programu rs danych do pamięci mikroprogramu. Komunikat potwierdzający wczytanie danych do pamięci mikroprogramu. Wciśnięcie przycisku RES (BT1) wprowadzi układ w stan normalnej pracy. Przedtem należało ustawić przełączki SW1 i SW2 w stan 0. Komunikat o ostatnio wczytanym bajcie danych. Dwie pierwsze cyfry pokazują adres pamięci, trzecia cyfra to numer bajtu a ciąg 10 cyfr szesnastkowych przedstawia słowo mikrorozkazowe. Po 5 sekundach komunikat ten zostanie zastąpiony poniższym. Komunikat po błędnym wczytaniu danych do pamięci mikroprogramu. Konieczna ponowna transmisja za pomocą programu rs.
Układy mikroprogramowane
1. WPROWADZENIE DO MIKROPROGRAMOWANIA...2 2. PRZYKŁADOWY UKŁAD MIKROPROGRAMOWANY...3 2.1. UKŁAD TERUJĄCY...3 2.2. UKŁAD WYKONAWCZY...6 2.3. FORMAT MIKROROZKAZU...10 3. ZETAW LABORATORYJNY...12 Warszawa,
Bardziej szczegółowoUKŁADY MIKROPROGRAMOWANE
UKŁADY MIKROPROGRAMOWANE Spis treści 1. WPROWADZENIE DO MIKROPROGRAMOWANIA...2 2. PRZYKŁADOWY UKŁAD MIKROPROGRAMOWANY...3 2.1. UKŁAD STERUJĄCY...3 2.2. UKŁAD WYKONAWCZY...5 2.3. FORMAT MIKROROZKAZU...8
Bardziej szczegółowoUKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE
UKŁAD MIKROPROGRAMOWALNE Układy sterujące mogą pracować samodzielnie, jednakże w przypadku bardziej złożonych układów (zwanych zespołami funkcjonalnymi) układ sterujący jest tylko jednym z układów drugim
Bardziej szczegółowoStruktura 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 szczegółowoOrganizacja typowego mikroprocesora
Organizacja typowego mikroprocesora 1 Architektura procesora 8086 2 Architektura współczesnego procesora 3 Schemat blokowy procesora AVR Mega o architekturze harwardzkiej Wszystkie mikroprocesory zawierają
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia : Matryca komutacyjna
Instrukcja do ćwiczenia : Matryca komutacyjna 1. Wstęp Każdy kanał w systemach ze zwielokrotnieniem czasowym jest jednocześnie określany przez swoją współrzędną czasową T i współrzędną przestrzenną S.
Bardziej szczegółowo1.2 Schemat blokowy oraz opis sygnałów wejściowych i wyjściowych
Dodatek A Wyświetlacz LCD. Przeznaczenie i ogólna charakterystyka Wyświetlacz ciekłokrystaliczny HY-62F4 zastosowany w ćwiczeniu jest wyświetlaczem matrycowym zawierającym moduł kontrolera i układ wykonawczy
Bardziej szczegółowoLogiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.
Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1. Klasyczny komputer o architekturze podanej przez von Neumana składa się z trzech podstawowych bloków: procesora pamięci operacyjnej urządzeń wejścia/wyjścia.
Bardziej szczegółowoWyświetlacz 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 szczegółowoProjekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji. Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10.
Projekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10. Andrzej Kuś Aleksander Matusz Prowadzący: dr inż. Adam Stadler Układy cyfrowe przetwarzają
Bardziej szczegółowoProgramowanie w językach asemblera i C
Programowanie w językach asemblera i C Mariusz NOWAK Programowanie w językach asemblera i C (1) 1 Dodawanie dwóch liczb - program Napisać program, który zsumuje dwie liczby. Wynik dodawania należy wysłać
Bardziej szczegółowoMOŻLIWOŚCI PROGRAMOWE MIKROPROCESORÓW
MOŻLIWOŚCI PROGRAMOWE MIKROPROCESORÓW Projektowanie urządzeń cyfrowych przy użyciu układów TTL polegało na opracowaniu algorytmu i odpowiednim doborze i zestawieniu układów realizujących różnorodne funkcje
Bardziej szczegółowoOrganizacja 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 szczegółowoĆwiczenie 31 Temat: Analogowe układy multiplekserów i demultiplekserów. Układ jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU).
Ćwiczenie 31 Temat: Analogowe układy multiplekserów i demultiplekserów. Układ jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU). Cel ćwiczenia Poznanie własności analogowych multiplekserów demultiplekserów. Zmierzenie
Bardziej szczegółowoPracownia elektryczna i elektroniczna. Elektronika cyfrowa. Ćwiczenie nr 5.
Pracownia elektryczna i elektroniczna. Elektronika cyfrowa. Ćwiczenie nr 5. Klasa III Opracuj projekt realizacji prac związanych z badaniem działania cyfrowych bloków arytmetycznych realizujących operacje
Bardziej szczegółowoPrzykładowe pytania DSP 1
Przykładowe pytania SP Przykładowe pytania Systemy liczbowe. Przedstawić liczby; -, - w kodzie binarnym i hexadecymalnym uzupełnionym do dwóch (liczba 6 bitowa).. odać dwie liczby binarne w kodzie U +..
Bardziej szczegółowo2. 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 szczegółowo3.2. Zegar/kalendarz z pamięcią statyczną RAM 256 x 8
3.2. Zegar/kalendarz z pamięcią statyczną RAM 256 x 8 Układ PCF 8583 jest pobierającą małą moc, 2048 bitową statyczną pamięcią CMOS RAM o organizacji 256 x 8 bitów. Adresy i dane są przesyłane szeregowo
Bardziej szczegółowoOpis układów wykorzystanych w aplikacji
Opis układów wykorzystanych w aplikacji Układ 74LS164 jest rejestrem przesuwnym służącym do zamiany informacji szeregowej na równoległą. Układ, którego symbol logiczny pokazuje rysunek 1, posiada dwa wejścia
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 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 szczegółowoArchitektura komputera. Dane i rozkazy przechowywane są w tej samej pamięci umożliwiającej zapis i odczyt
Architektura komputera Architektura von Neumanna: Dane i rozkazy przechowywane są w tej samej pamięci umożliwiającej zapis i odczyt Zawartośd tej pamięci jest adresowana przez wskazanie miejsca, bez względu
Bardziej szczegółowoArchitektura typu Single-Cycle
Architektura typu Single-Cycle...czyli budujemy pierwszą maszynę parową Przepływ danych W układach sekwencyjnych przepływ danych synchronizowany jest sygnałem zegara Elementy procesora - założenia Pamięć
Bardziej szczegółowoBadanie układów średniej skali integracji - ćwiczenie Cel ćwiczenia. 2. Wykaz przyrządów i elementów: 3. Przedmiot badań
adanie układów średniej skali integracji - ćwiczenie 6. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi układami SSI (Średniej Skali Integracji). Przed wykonaniem ćwiczenia należy zapoznać
Bardziej szczegółowoUkłady sekwencyjne. Podstawowe informacje o układach cyfrowych i przerzutnikach (rodzaje, sposoby wyzwalania).
Ćw. 10 Układy sekwencyjne 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z sekwencyjnymi, cyfrowymi blokami funkcjonalnymi. W ćwiczeniu w oparciu o poznane przerzutniki zbudowane zostaną układy rejestrów
Bardziej szczegółowoModułowy programowalny przekaźnik czasowy firmy Aniro.
Modułowy programowalny przekaźnik czasowy firmy Aniro. Rynek sterowników programowalnych Sterowniki programowalne PLC od wielu lat są podstawowymi systemami stosowanymi w praktyce przemysłowej i stały
Bardziej szczegółowo1. Cel ćwiczenia. 2. Podłączenia urządzeń zewnętrznych w sterowniku VersaMax Micro
1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie sterowania układem pozycjonowania z wykorzystaniem sterownika VersaMax Micro oraz silnika krokowego. Do algorytmu pozycjonowania wykorzystać licznik
Bardziej szczegółowoSpis treœci. Co to jest mikrokontroler? Kody i liczby stosowane w systemach komputerowych. Podstawowe elementy logiczne
Spis treści 5 Spis treœci Co to jest mikrokontroler? Wprowadzenie... 11 Budowa systemu komputerowego... 12 Wejścia systemu komputerowego... 12 Wyjścia systemu komputerowego... 13 Jednostka centralna (CPU)...
Bardziej szczegółowoUkłady kombinacyjne. cz.2
Układy kombinacyjne cz.2 Układy kombinacyjne 2/26 Kombinacyjne bloki funkcjonalne Kombinacyjne bloki funkcjonalne - dekodery 3/26 Dekodery Są to układy zamieniające wybrany kod binarny (najczęściej NB)
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ENERGOOSZCZĘDNEGO BUDYNKU
LABORATORIUM ENERGOOSZCZĘDNEGO BUDYNKU Ćwiczenie 9 STEROWANIE ROLETAMI POPRZEZ TEBIS TS. WYKORZYSTANIE FUNKCJI WIELOKROTNEGO ŁĄCZENIA. 2 1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest nauczenie przyszłego użytkownika
Bardziej szczegółowodokument DOK 02-05-12 wersja 1.0 www.arskam.com
ARS3-RA v.1.0 mikro kod sterownika 8 Linii I/O ze zdalną transmisją kanałem radiowym lub poprzez port UART. Kod przeznaczony dla sprzętu opartego o projekt referencyjny DOK 01-05-12. Opis programowania
Bardziej szczegółowoTechnologie Informacyjne
System binarny Szkoła Główna Służby Pożarniczej Zakład Informatyki i Łączności October 7, 26 Pojęcie bitu 2 Systemy liczbowe 3 Potęgi dwójki 4 System szesnastkowy 5 Kodowanie informacji 6 Liczby ujemne
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. ĆWICZENIE Nr 8 (3h) Implementacja pamięci ROM w FPGA
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki ĆWICZENIE Nr 8 (3h) Implementacja pamięci ROM w FPGA Instrukcja pomocnicza do laboratorium z przedmiotu Programowalne Struktury
Bardziej szczegółowoArchitektura 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 szczegółowoArchitektura komputerów Wykład 2
Architektura komputerów Wykład 2 Jan Kazimirski 1 Elementy techniki cyfrowej 2 Plan wykładu Algebra Boole'a Podstawowe układy cyfrowe bramki Układy kombinacyjne Układy sekwencyjne 3 Algebra Boole'a Stosowana
Bardziej szczegółowoOPTIMA PC v2.2.1. Program konfiguracyjny dla cyfrowych paneli domofonowy serii OPTIMA 255 2011 ELFON. Instrukcja obsługi. Rev 1
OPTIMA PC v2.2.1 Program konfiguracyjny dla cyfrowych paneli domofonowy serii OPTIMA 255 Instrukcja obsługi Rev 1 2011 ELFON Wprowadzenie OPTIMA PC jest programem, który w wygodny sposób umożliwia konfigurację
Bardziej szczegółowoĆw. 7: Układy sekwencyjne
Ćw. 7: Układy sekwencyjne Wstęp Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z sekwencyjnymi, cyfrowymi blokami funkcjonalnymi. W ćwiczeniu w oparciu o poznane przerzutniki zbudowane zostaną następujące układy
Bardziej szczegółowoTranzystor JFET i MOSFET zas. działania
Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania brak kanału v GS =v t (cutoff ) kanał otwarty brak kanału kanał otwarty kanał zamknięty w.2, p. kanał zamknięty Co było na ostatnim wykładzie? Układy cyfrowe Najczęściej
Bardziej szczegółowoParametryzacja przetworników analogowocyfrowych
Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych wersja: 05.2015 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprezentowanie istoty działania przetworników analogowo-cyfrowych (ADC analog-to-digital converter),
Bardziej szczegółowointerfejs szeregowy wyświetlaczy do systemów PLC
LDN SBCD interfejs szeregowy wyświetlaczy do systemów PLC SEM 08.2003 Str. 1/5 SBCD interfejs szeregowy wyświetlaczy do systemów PLC INSTRUKCJA OBSŁUGI Charakterystyka Interfejs SBCD w wyświetlaczach cyfrowych
Bardziej szczegółowoKurs Podstawowy S7. Spis treści. Dzień 1
Spis treści Dzień 1 I System SIMATIC S7 - wprowadzenie (wersja 1401) I-3 Rodzina sterowników programowalnych SIMATIC S7 firmy SIEMENS I-4 Dostępne moduły i ich funkcje I-5 Jednostki centralne I-6 Podstawowe
Bardziej szczegółowoWprowadzenie 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 szczegółowoĆwiczenie 27 Temat: Układy komparatorów oraz układy sumujące i odejmujące i układy sumatorów połówkowych i pełnych. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 27 Temat: Układy komparatorów oraz układy sumujące i odejmujące i układy sumatorów połówkowych i pełnych. Cel ćwiczenia Poznanie zasad budowy działania komparatorów cyfrowych. Konstruowanie komparatorów
Bardziej szczegółowoProjektowanie Systemów Wbudowanych
Projektowanie Systemów Wbudowanych Podstawowe informacje o płycie DE2 Autorzy: mgr inż. Dominik Bąk i mgr inż. Leszek Ciopiński 1. Płyta DE2 Rysunek 1. Widok płyty DE2 z zaznaczonymi jej komponentami.
Bardziej szczegółowoAutomatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych
Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych Instrukcja laboratoryjna Technika cyfrowa Opracował: mgr inż. Krzysztof Bodzek Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z zapisem liczb
Bardziej szczegółowoKonfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy
Ćwiczenie V LABORATORIUM MECHATRONIKI IEPiM Konfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy Zał.1 - Działanie i charakterystyka sterownika PLC
Bardziej szczegółowoModelowanie liczników w języku Verilog i ich implementacja w strukturze FPGA
Modelowanie liczników w języku Verilog i ich implementacja w strukturze FPGA Licznik binarny Licznik binarny jest najprostszym i najpojemniejszym licznikiem. Kod 4 bitowego synchronicznego licznika binarnego
Bardziej szczegółowoZwory na płycie z łączem szeregowym ustawienie zworek dla programowania.
I. OPIS STANOWISKA DO BADANIA SILNIKÓW KROKOWYCH LINIOWYCH Pracą silnika można sterować za pomocą sterownika lub przez łącze szeregowe RS485/232 z komputera. Rysunek przedstawiający sposób podłączenia
Bardziej szczegółowoUkłady arytmetyczne. Joanna Ledzińska III rok EiT AGH 2011
Układy arytmetyczne Joanna Ledzińska III rok EiT AGH 2011 Plan prezentacji Metody zapisu liczb ze znakiem Układy arytmetyczne: Układy dodające Półsumator Pełny sumator Półsubtraktor Pełny subtraktor Układy
Bardziej szczegółowoTechnika mikroprocesorowa I Studia niestacjonarne rok II Wykład 2
Technika mikroprocesorowa I Studia niestacjonarne rok II Wykład 2 Literatura: www.zilog.com Z80 Family, CPU User Manual Cykle magistrali w mikroprocesorze Z80 -odczyt kodu rozkazu, -odczyt-zapis pamięci,
Bardziej szczegółowoElementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.
Elementy struktur cyfrowych Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych. Magistrale W układzie bank rejestrów służy do przechowywania danych. Wybór źródła
Bardziej szczegółowoInstrukcja do oprogramowania ENAP DEC-1
Instrukcja do oprogramowania ENAP DEC-1 Do urządzenia DEC-1 dołączone jest oprogramowanie umożliwiające konfigurację urządzenia, rejestrację zdarzeń oraz wizualizację pracy urządzenia oraz poszczególnych
Bardziej szczegółowoModuł licznika położenia LP 2.
Pracownia Elektroniki i Automatyki W.J. Dubiński ul. Krzyszkowicka 16 32-020 WIELICZKA tel./fax (12) 278 29 11 NIP 676-010-37-14 Moduł licznika położenia LP 2. 1. Przeznaczenie. Licznik rewersyjny LP 2
Bardziej szczegółowoTechnika mikroprocesorowa I Wykład 2
Technika mikroprocesorowa I Wykład 2 Literatura: www.zilog.com Z80 Family, CPU User Manual Cykle magistrali w mikroprocesorze Z80 -odczyt kodu rozkazu, -odczyt-zapis pamięci, -odczyt-zapis urządzenia we-wy,
Bardziej szczegółowoSML3 październik
SML3 październik 2005 24 100_LED8 Moduł zawiera 8 diod LED dołączonych do wejść za pośrednictwem jednego z kilku możliwych typów układów (typowo jest to układ typu 563). Moduł jest wyposażony w dwa złącza
Bardziej szczegółowoProjekt zespołowy. Część1: Projekt potokowej jednostki przetwarzającej przeznaczonej do realizacji algorytmu FFT. Rok akademicki 2008/2009
Projekt zespołowy Rok akademicki 2008/2009 Część1: Projekt potokowej jednostki przetwarzającej przeznaczonej do realizacji algorytmu FFT Kierunek studiów: Semestr: Grupa: Informatyka VII PKiSI 2 Wykonawca:
Bardziej szczegółowoArchitektura komputera. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki. System komputerowy
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 szczegółowoMateriały pomocnicze do ćwiczeń z podstaw techniki cyfrowej (przygotował R.Walkowiak) Dla studiów niestacjonarnych rok AK 2017/18
Materiały pomocnicze do ćwiczeń z podstaw techniki cyfrowej (przygotował R.Walkowiak) Dla studiów niestacjonarnych rok AK 2017/18 ZADANIE 1 Komparator szeregowy 2 liczb Specyfikacja wymagań dla układu
Bardziej szczegółowoMagistrala systemowa (System Bus)
Cezary Bolek cbolek@ki.uni.lodz.pl Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki systemowa (System Bus) Pamięć operacyjna ROM, RAM Jednostka centralna Układy we/wy In/Out Wstęp do Informatyki
Bardziej szczegółowoProjekt prostego procesora
Projekt prostego procesora Opracowany przez Rafała Walkowiaka dla zajęć z PTC 2012/2013 w oparciu o Laboratory Exercise 9 Altera Corporation Rysunek 1 przedstawia schemat układu cyfrowego stanowiącego
Bardziej szczegółowoPodstawy działania układów cyfrowych...2 Systemy liczbowe...2 Kodowanie informacji...3 Informacja cyfrowa...4 Bramki logiczne...
Podstawy działania układów cyfrowych...2 Systemy liczbowe...2 Kodowanie informacji...3 Informacja cyfrowa...4 Bramki logiczne...4 Podział układów logicznych...6 Cyfrowe układy funkcjonalne...8 Rejestry...8
Bardziej szczegółowoPROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE
PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE I. Wprowadzenie Klasyczna synteza kombinacyjnych i sekwencyjnych układów sterowania stosowana do automatyzacji dyskretnych procesów produkcyjnych polega na zaprojektowaniu
Bardziej szczegółowoAdresowanie 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 szczegółowo1. Podstawowe wiadomości...9. 2. Możliwości sprzętowe... 17. 3. Połączenia elektryczne... 25. 4. Elementy funkcjonalne programów...
Spis treści 3 1. Podstawowe wiadomości...9 1.1. Sterowniki podstawowe wiadomości...10 1.2. Do czego służy LOGO!?...12 1.3. Czym wyróżnia się LOGO!?...12 1.4. Pierwszy program w 5 minut...13 Oświetlenie
Bardziej szczegółowoPAMIĘCI. Część 1. Przygotował: Ryszard Kijanka
PAMIĘCI Część 1 Przygotował: Ryszard Kijanka WSTĘP Pamięci półprzewodnikowe są jednym z kluczowych elementów systemów cyfrowych. Służą do przechowywania informacji w postaci cyfrowej. Liczba informacji,
Bardziej szczegółowo1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33
Spis treści 3 1. Wprowadzenie...11 1.1. Wstęp...12 1.2. Mikrokontrolery rodziny ARM...13 1.3. Architektura rdzenia ARM Cortex-M3...15 1.3.1. Najważniejsze cechy architektury Cortex-M3... 15 1.3.2. Rejestry
Bardziej szczegółowoPAMIĘĆ RAM. Rysunek 1. Blokowy schemat pamięci
PAMIĘĆ RAM Pamięć służy do przechowania bitów. Do pamięci musi istnieć możliwość wpisania i odczytania danych. Bity, które są przechowywane pamięci pogrupowane są na komórki, z których każda przechowuje
Bardziej szczegółowoSML3 październik 2008
25 100_LED8 Moduł zawiera 8 diod LED dołączonych do wejść za pośrednictwem jednego z kilku możliwych typów układów (typowo jest to układ typu 563). Schemat Moduł jest wyposażony w dwa złącza typu port
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2. Siedmiosegmentowy wyświetlacz LED
Ćwiczenie 2 Siedmiosegmentowy wyświetlacz LED 2-1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się studentów ze sposobem obsługi wielopozycyjnego 7-segmentowego wyświetlacza LED multipleksowanego programowo
Bardziej szczegółowoProgramowalne Układy Cyfrowe Laboratorium
Zdjęcie opracowanej na potrzeby prowadzenia laboratorium płytki przedstawiono na Rys.1. i oznaczono na nim najważniejsze elementy: 1) Zasilacz i programator. 2) Układ logiki programowalnej firmy XILINX
Bardziej szczegółowoElementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.
Elementy struktur cyfrowych Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych. PTC 2015/2016 Magistrale W układzie cyfrowym występuje bank rejestrów do przechowywania
Bardziej szczegółowoArytmetyka liczb binarnych
Wartość dwójkowej liczby stałoprzecinkowej Wartość dziesiętna stałoprzecinkowej liczby binarnej Arytmetyka liczb binarnych b n-1...b 1 b 0,b -1 b -2...b -m = b n-1 2 n-1 +... + b 1 2 1 + b 0 2 0 + b -1
Bardziej szczegółowoĆwiczenie Digital Works 003 Układy sekwencyjne i kombinacyjne
TECHNIKA MIKROPROCESOROWA 3EB KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII WWW.KEIASPE.AGH.EDU.PL AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA WWW.AGH.EDU.PL Temat: Narzędzia: Digital Works pakiet
Bardziej szczegółowoElementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.
Elementy struktur cyfrowych Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych. Magistrale W układzie bank rejestrów do przechowywania danych. Wybór źródła danych
Bardziej szczegółowoWstęp 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 szczegółowoPodstawy Informatyki Układ sterujący
- wersja szyta - wersja mikroprogramowana Podstawy Informatyki alina.momot@polsl.pl http://zti.polsl.pl/amomot/pi - wersja szyta - wersja mikroprogramowana Plan wykładu 1 Maszyna W Lista rozkazów maszyny
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PROCESORY SYGNAŁOWE W AUTOMATYCE PRZEMYSŁOWEJ. Zasady arytmetyki stałoprzecinkowej oraz operacji arytmetycznych w formatach Q
LABORAORIUM PROCESORY SYGAŁOWE W AUOMAYCE PRZEMYSŁOWEJ Zasady arytmetyki stałoprzecinkowej oraz operacji arytmetycznych w formatach Q 1. Zasady arytmetyki stałoprzecinkowej. Kody stałopozycyjne mają ustalone
Bardziej szczegółowoProgramowanie Mikrokontrolerów
Programowanie Mikrokontrolerów Wyświetlacz alfanumeryczny oparty na sterowniku Hitachi HD44780. mgr inż. Paweł Poryzała Zakład Elektroniki Medycznej Alfanumeryczny wyświetlacz LCD Wyświetlacz LCD zagadnienia:
Bardziej szczegółowoTechnika cyfrowa Układy arytmetyczne
Sławomir Kulesza Technika cyfrowa Układy arytmetyczne Wykład dla studentów III roku Informatyki Wersja 1.0, 05/10/2010 Układy arytmetyczne UKŁADY ARYTMETYCZNE UKŁADY SUMUJĄCE i ODEJMUJĄCE UKŁADY MNOŻĄCE
Bardziej szczegółowoKonfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy. Przebieg ćwiczenia
Ćwiczenie VI LABORATORIUM MECHATRONIKI IEPiM Konfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy Przebieg ćwiczenia 1. Rozpoznać elementy modelu układu
Bardziej szczegółowoorganizacja procesora 8086
Systemy komputerowe Procesor 8086 - tendencji w organizacji procesora organizacja procesora 8086 " # $ " % strali " & ' ' ' ( )" % *"towego + ", -" danych. Magistrala adresowa jest 20.bitowa, co pozwala
Bardziej szczegółowoKurs 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 szczegółowoLEKCJA 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 szczegółowoTechnika Mikroprocesorowa
Technika Mikroprocesorowa Dariusz Makowski Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 631 2648 dmakow@dmcs.pl http://neo.dmcs.p.lodz.pl/tm 1 System mikroprocesorowy? (1) Magistrala adresowa
Bardziej szczegółowoMikrooperacje. Mikrooperacje arytmetyczne
Przygotowanie: Przemysław Sołtan e-mail: kerk@moskit.ie.tu.koszalin.pl Mikrooperacje Mikrooperacja to elementarna operacja wykonywana podczas jednego taktu zegara mikroprocesora na informacji przechowywanej
Bardziej szczegółowoInterfejs analogowy LDN-...-AN
Batorego 18 sem@sem.pl 22 825 88 52 02-591 Warszawa www.sem.pl 22 825 84 51 Interfejs analogowy do wyświetlaczy cyfrowych LDN-...-AN zakresy pomiarowe: 0-10V; 0-20mA (4-20mA) Załącznik do instrukcji obsługi
Bardziej szczegółowoMIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY
PLAN... work in progress 1. Mikrokontrolery i mikroprocesory - architektura systemów mikroprocesorów ( 8051, AVR, ARM) - pamięci - rejestry - tryby adresowania - repertuar instrukcji - urządzenia we/wy
Bardziej szczegółowoUkłady sekwencyjne. 1. Czas trwania: 6h
Instytut Fizyki oświadczalnej UG Układy sekwencyjne 1. Czas trwania: 6h 2. Cele ćwiczenia Poznanie zasad działania podstawowych typów przerzutników: RS, -latch,, T, JK-MS. Poznanie zasad działania rejestrów
Bardziej szczegółowo1. Operacje logiczne A B A OR B
1. Operacje logiczne OR Operacje logiczne są operacjami działającymi na poszczególnych bitach, dzięki czemu można je całkowicie opisać przedstawiając jak oddziałują ze sobą dwa bity. Takie operacje logiczne
Bardziej szczegółowoSML3 październik
SML3 październik 2005 35 160_7SEG2 Moduł zawiera dwupozycyjny 7-segmentowy wyświetlacz LED ze wspólną anodą, sterowany przez dwa dekodery HEX->7SEG zrealizowane w układach GAL16V8. Dekodery przypominają
Bardziej szczegółowoSTEROWANIE MASZYN I URZĄDZEŃ I. Laboratorium. 4. Przekaźniki czasowe
STEROWANIE MASZYN I URZĄDZEŃ I Laboratorium 4. Przekaźniki czasowe Opracował: dr hab. inż. Cezary Orlikowski Instytut Politechniczny W tym ćwiczeniu będą realizowane programy sterujące zawierające elementy
Bardziej szczegółowoLaboratorium 1: Wprowadzenie do środowiska programowego. oraz podstawowe operacje na rejestrach i komórkach pamięci
Laboratorium 1: Wprowadzenie do środowiska programowego oraz podstawowe operacje na rejestrach i komórkach pamięci Zapoznanie się ze środowiskiem programowym: poznanie funkcji asemblera, poznanie funkcji
Bardziej szczegółowoLEKCJA. TEMAT: Funktory logiczne.
TEMAT: Funktory logiczne. LEKCJA 1. Bramką logiczną (funktorem) nazywa się układ elektroniczny realizujący funkcje logiczne jednej lub wielu zmiennych. Sygnały wejściowe i wyjściowe bramki przyjmują wartość
Bardziej szczegółowoPLC1: Programowanie sterowników logicznych SIEMENS SIMATIC S7-300/400 - kurs podstawowy
PLC1: Programowanie sterowników logicznych SIEMENS SIMATIC S7-300/400 - kurs podstawowy DZIEŃ 1 Idea sterowania procesu lub maszyny: Sterowanie za pomocą przekaźników Sterowanie dedykowane Sterowanie za
Bardziej szczegółowoPodstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych
1 Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych 1. Podstawowe operacje logiczne dla cyfr binarnych Jeśli cyfry 0 i 1 potraktujemy tak, jak wartości logiczne fałsz i prawda, to działanie
Bardziej szczegółowo1. Poznanie właściwości i zasady działania rejestrów przesuwnych. 2. Poznanie właściwości i zasady działania liczników pierścieniowych.
Ćwiczenie 9 Rejestry przesuwne i liczniki pierścieniowe. Cel. Poznanie właściwości i zasady działania rejestrów przesuwnych.. Poznanie właściwości i zasady działania liczników pierścieniowych. Wprowadzenie.
Bardziej szczegółowoSML3 październik
SML3 październik 2005 16 06x_EIA232_4 Opis ogólny Moduł zawiera transceiver EIA232 typu MAX242, MAX232 lub podobny, umożliwiający użycie linii RxD, TxD, RTS i CTS interfejsu EIA232 poprzez złącze typu
Bardziej szczegółowodwójkę liczącą Licznikiem Podział liczników:
1. Dwójka licząca Przerzutnik typu D łatwo jest przekształcić w przerzutnik typu T i zrealizować dzielnik modulo 2 - tzw. dwójkę liczącą. W tym celu wystarczy połączyć wyjście zanegowane Q z wejściem D.
Bardziej szczegółowoAKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ
KDEMI MORSK KTEDR NWIGCJI TECHNICZEJ ELEMETY ELEKTRONIKI LORTORIUM Kierunek NWIGCJ Specjalność Transport morski Semestr II Ćw. 4 Podstawy techniki cyfrowej Wersja opracowania Marzec 5 Opracowanie: mgr
Bardziej szczegółowoSterowanie oświetleniem poprzez TEBIS
LABORATORIUM INTELIGENTNYCH SYSTEMOW ELEKTRYCZNYCH Ćwiczenie 7 Sterowanie oświetleniem poprzez TEBIS Inteligentne Systemy Elektryczne 1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest nauczenie przyszłego użytkownika
Bardziej szczegółowo