Tema De Proyecto

TEMA 2
DISEÑO DE UN SISTEMA BASADO EN
MICROPROCESADOR
CURSO 2010/2011

TEMA 2

2.1 Arquitectura de un sistema basado en microprocesador: ciclos de bus
2.2 Elementos que componen el sistema: memorias y entrada/salida
2.3 Interrupciones: tipos de interrupciones
2.4 Concepto de instrucción: formatos y operaciones básicas
2.5 Niveles de Programación
2.6 Areas de aplicación de los microprocesadores2.7 Procesadores existentes: evolución
2.8 Consideraciones tecnológicas

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ARQUITECTURA

EXTERIOR
RELOJ

MEMORIA
ROM
(Programa)

CPU

RESET

MEMORIA
RAM
(Datos)

Entrada /
Salida

MAPA DE
MEMORIA

16 = 64K
20 = 1M
24 = 16M
32 = 4G

ALIMENTACIÓN

DIRECCIONES
DATOS
8
16
32
64

BUSES

CONTROL
CLK
Interrupciones
RESET
DMA
R/W

ARQUITECTURA

•Esta arquitectura representa el conjunto mínimo de elementoso bloques funcionales que permiten aprovechar las
posibilidades del microporcesador como componente del sistema.
•Esta formada por tres bloques básicos:
¾ CPU
¾ Memoria
¾ Unidad de Entrada/Salida
•La CPU es un sistema secuencial síncrono.
•Existe siempre un RELOJ (CLK). Normalmente la circuitería es interna y con un cuarzo externo se define la frecuencia
de funcionamiento.
•Todos los componentesdeben estar alimentados.
•La CPU tiene las siguientes funciones:
¾Busca las instrucciones del programa que están en memoria
¾Las decodifica y ejecuta
¾Reconoce situaciones especiales (RESET, Interrupciones, etc …)

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ARQUITECTURA

•La MEMORIA es uno de los bloques más importantes y se destina al almacenamiento de información. Físicamente
puede hacerse una distinción entre diferentes tipos dememoria, según que pueda usarse para leer y escribir
información o solo para leerla. Estos dos tipos básicos de memoria se denominan respectivamente RAM (memoria de
acceso aleatorio) y ROM (memoria de solo lectura). Funcionalmente las memorias pueden contener dos tipos de
información: datos y programas. Por ello se habla también de memoria de programa (ROM) y memoria de datos
(RAM).
•La UNIDAD DE E/Sproporciona la interconexión con el mundo exterior: la actividad del microprocesador carecería de
sentido si no estuviese relacionada con el mundo exterior. Es necesario que la tarea que ejecuta el procesador esté
gobernada por los comandos y datos que le llegan desde fuera. Además los resultados de la misma, para tener alguna
utilidad, deben ser enviados al exterior. Se utiliza el términogeneral de PERIFERICO para denominar a cualquier
dispositivo exterior al sistema. Ejemplos: Monitor, teclado, ratón, convertidores D/A y A/D, discos, impresoras.
•La forma de conexión de estos tres bloques puede obedecer a diferentes filosofias, pero es prácticamente aceptada la
solución denominada estructura de buses, que se caracteriza fundamentalmente por su flexibilidad, modularidad,
estandarizacióny facilidad de expansión.
•Los buses principales son tres:
¾ Bus de Datos: bidireccional
¾ Bus de Direcciones: unidireccional
¾ Bus de Control: gran diversidad de líneas de control

ARQUITECTURA

•Esta estructura de buses compartidos exige por parte del microprocesador un mayor control sobre todo el
sistema, puesto que en cada momento las informaciones contenidas en los buses se destinan a unsólo
elemento, debiendo impedirse la participación o interferencia de los restantes en el intercambio.
•La regulación de la participación de los diferentes elementos conectados al bus se hace mediante el empleo del
bus de direcciones. Los decodificadores de los diversos elementos reciben e interpretan si la dirección enviada
por el microprocesador, contenida en el bus de direcciones, les corresponde ono .
•La conexión en paralelo a los buses de todos los elementos de un sistema basado en microprocesador
presupone la desconexión total de los que no participan en el intercambio en un momento determinado. (Si las
líneas conectadas al bus de datos fuesen digitales de dos estados estables únicamente, se produciría un
cortocircuito permanente entre las líneas correspondientes a los diversos...