Ответы к экзамену по микропроцессорным системам

Определение микропроцессора. Общие сведения о микропроцессорных системах. Классификация микропроцессоров.
RISC и CISC-архитектуры процессоров. Преимущества и недостатки. Примеры современных процессоров с RISC и CISC-архитектурой.
Укрупненная структурная схема элементарной микропроцессорной системы. Назначение основных функциональных узлов.
Функции процессора. Системная магистраль, назначение шин. Схема подключения процессора, основные выводы микросхемы процессора.
Внутренняя структура микропроцессора. Схема управления выборкой ко-манд, АЛУ, регистры процессора, схема управления прерываниями, схема управления прямым доступом к памяти, логика управления.
Характеристики систем памяти микропроцессорных систем, методы доступа к памяти.
Многоуровневая иерархическая архитектура памяти: описание каждого уровня. Основная память.
Увеличение разрядности микросхем памяти. Структура памяти на основе блочной схемы.
Расслоение памяти. Блочная память с чередованием адресов по циклической схеме. Блочно-циклическая схема расслоения памяти.
Режимы доступа к памяти: последовательный, конвейерный, регистровый; страничный; пакетный, удвоенной скорости.
Статическая и динамическая оперативная память, классификация. Основные функциональные характеристики.
Однопортовые и многопортовые запоминающие устройства. Структура двухпортовых оперативных запоминающих устройств.
Постоянная память. Память программ для микроконтроллеров. Микросхемы постоянной памяти.
Ассоциативная память. Структура ассоциативного запоминающего устройства. Классификация.
Организация кэш-памяти. Структура микропроцессорной системы с основной и кэш-памятью. Параметры кэш-памяти.
Способы отображения основной памяти на кэш-память: прямое, полностью ассоциативное, частично-ассоциативное отображение. Структурные схемы, сравнительная характеристика.
Микроконтроллеры, классификация, структурные схемы. Принстонская и Гарвардская архитектуры. Преимущества и недостатки.
Типы памяти микроконтроллеров. Память программ, память данных, внешняя память, регистры МК, стек.
Система питания микроконтроллеров, понятие собственной мощности. Система тактирования и синхронизации микроконтроллеров, виды, преимущества и недостатки.
Отличительные признаки современных 8-разрядных микроконтроллеров. Модульная организация МК. Структура процессорного ядра МК и изменяемого функционального блока.
Организация связи МК с внешней средой и временем. Порты ввода-вывода. Типовая схема двунаправленного порта ввода-вывода.
Микроконтроллер 8051, его место в современном производстве микроконтроллеров. Базовая архитектура процессора. Назначение основных регистров. Регистры специальных функций. Регистр флагов.
Микроконтроллер 8051: организация памяти программ и памяти данных. Способы адресации. Устройство управления и синхронизации.
Организация портов ввода-вывода микроконтроллера.
Устройство портов. Альтернативные функции портов.
Таймеры-счетчики микроконтроллеров семейства 8051: регистр режима работы, регистр управления-статуса. Режимы работы таймеров-счетчиков.
Организация прерываний микроконтроллера.
Регистры прерываний.
Система команд микроконтроллера.
Способы адресации.
Средства и системы разработки микроконтроллеров.
Системы ввода/вывода (СВВ). Способы подключения СВВ к процессору, их достоинства и недостатки.
Организация адресного пространства системы ввода/вывода. Совмещенное и выделенное адресное пространство, достоинства и недостатки.
Категории и структура внешних устройств.
Модули ввода-вывода. Функции модуля ввода-вывода.
Структура модуля ввода-вывода, описание регистров (привести схему).
Методы управления вводом-выводом: программно управляемый ввод/вывод.
Методы управления вводом-выводом: ввод/вывод по прерываниям.
Методы управления вводом-выводом: прямой доступ к памяти.