DAT 015 Maskinorienterad programmering 2010/2011. Uppbyggnad_och_funktion.pdf

Relevanta dokument
Digital och Datorteknik EDA /2011. EDA 451 Digital och datorteknik 2010/2011. Uppbyggnad_och_funktion.pdf

Adressavkodning - busskommunikation

Adressrum, programmerarens bild

2 UPPBYGGNAD OCH FUNKTION

Digital- och datorteknik

Digital- och datorteknik

Facit till övningsuppgifter Kapitel 13 Anslutning av minnes- och I/O-moduler till buss 13-1

Digital- och datorteknik

Tentamen 3. EDAxxx Grundläggande Datorteknik DIT791 Grundläggande Datorteknik, GU. Måndag xx Oktober 20xx, kl

Exempel 1 på Tentamen med lösningar

Tentamen med lösningar

Grundläggande digital- och datorteknik

Tentamen. EDA432 Digital- och datorteknik, It DIT790 Digital- och datorteknik, GU. Onsdag 12 Januari 2011, kl

Periferikretsar. ADC/DAC Räknare Realtidsklocka Timer Interrupthanterare UART (Universal Asynchronous Reciever and Transmitter) Seriell dataöverföring

Exempel 2 på Tentamen med lösningar

Tentamen. EDA452 Grundläggande Datorteknik, D DIT790 Digital- och datorteknik, GU. Måndag 17 December 2012, kl

F7: I/O hantering. Asynkron och synkron busscykel Bussfördelning. Periferikretsar

Minnet. Minne. Minns Man Minnet? Aktivera Kursens mål: LV3 Fo7. RAM-minnen: ROM PROM FLASH RWM. Primärminnen Sekundärminne Blockminne. Ext 15.

F9: Minne. Minneskonfiguration. Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till Interface till olika typer av minnen Användningsområden

Minneselement,. Styrteknik grundkurs. Digitala kursmoment. SR-latch med logiska grindar. Funktionstabell för SR-latchen R S Q Q ?

CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA

Exempel 3 på Tentamen

Tentamen. EDA432 Digital- och datorteknik, IT DIT790 Digital- och datorteknik, GU. Måndag 18 Oktober 2010, kl

F9: Minne. Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till Interface till olika typer av minnen Användningsområden.

MC11. Enkortsdator. MC11 - Hårdvarubeskrivning. MC68HC11 är Motorola INC MS-DOS är Microsoft Corporation MC11, MC68 och MD68k är microlf

F2: Motorola Arkitektur. Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i Instruktionsformat MOVE instruktionen

Ett minneselements egenskaper. F10: Minneselement. Latch. SR-latch. Innehåll:

Lösningsförslag till Tenta i Mikrodator

Tentamen i Digital Design

Maskinorienterad programmering

LV6 LV7. Aktivera Kursens mål:

Labyrintspelet EDI021 Grupp 5

Maskinorienterad programmering. Mekatronikingenjör åk 2/ lp 3. Lars-Eric Arebrink. Av institutionen utgiven. Lars-Eric Arebrink

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar

Datorteknik. Den digitala automaten. En dator måste kunna räkna! Register och bussanslutning

EDA451 - Digital och Datorteknik 2010/2011. EDA Digital och Datorteknik 2010/2011

GPIO - General Purpose Input Output

Lösningsförslag till Tenta i Mikrodator

ALU:n ska anslutas hur då?

GPIO - General Purpose Input Output

Avkodning av minnen (och I/O)

Avbrottshantering. Övningsuppgifter

HF0010. Introduktionskurs i datateknik 1,5 hp

Styrteknik distans: Minneselement, register, räknare, AD-omv D4:1

Sekvensnät i VHDL del 2

Övningsuppgifter i Mikrodatorteknik 4p/5p

Tentamen. DAT015 Maskinorienterad programmering IT DIT151 Maskinorienterad programmering GU. Tisdag 15 december 2009, kl

MANUALBLAD MODULER TILL DIGITALMASKINEN

EDA480/EDA485 - Maskinorienterad programmering, tentamen 2006-xx-xx 1(7)

Datorteknik. Den digitala automaten. En dator måste kunna räkna! Register och bussanslutning

Digitala projekt rapport

Maskinorienterad programmering

Föreläsningsanteckningar till Konstruktionsmetoder

Digitala Projekt - Snake Grupp - 7. Erik Ljung, d01elj Erik Simmons, d01es 25 maj 2005

QUICK GUIDE Master reset, initiering och adressering. Master Reset av LCU6516

Maskinorienterad programmering. Mekatronikingenjör åk 2/ lp 3. Lars-Eric Arebrink. Av institutionen utgiven. vid flera tillfällen.

LABORATIONSINSTRUKTION

Digital- och datorteknik. Lars-Eric Arebrink. Av institutionen utgiven instruktionlista FLEXIBLE INSTRUKTION SET PROCESSOR FLISP

IE1205 Digital Design: F9: Synkrona tillståndsautomater

Digital- och datorteknik. Lars-Eric Arebrink. Betyg 4: 36 poäng Betyg 5: 48 poäng

TENTAMEN. Digital- och datorteknik. Institutionen för data- och informationsteknik Avdelningen för datorteknik LEU431. Lars-Eric Arebrink

Nya instruktioner. b 7

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Digital- och datorteknik

DESIGN AV SEKVENTIELL LOGIK

Moment 2 Digital elektronik. Föreläsning Inbyggda system, introduktion

0.1. INTRODUKTION Instruktionens opcode decodas till en språknivå som är förstålig för ALUn.

Nya instruktioner. b 7

Maskinorienterad programmering

HW-proj ver 3, ett kortsystem

Felsökning på 6803LAB - ett mikroprocessorkort

Digital- och datorteknik

Tentamen. DAT015 Maskinorienterad programmering IT. Fredag 21 april 2006, kl i V-salar

2010/2011. Syftet med kursen är att vara en introduktion till konstruktion och programmering av små inbyggda system.

Digital- och datorteknik

In- och Utenheter. Fö 3: In/Ut matning och kopplingsstruktur. Några exempel. Egenskaper. In- och Utenheter. Styrning.

Digitalteknik 7.5 hp distans: 5.1 Generella sekvenskretsar 5.1.1

Sekvensnät. William Sandqvist

BDM12 Användarbeskrivning. Introduktion

Läsminne Read Only Memory ROM

Dataöverföring på Parallell- och serieform MOP 11/12 1

Tentamen. TSEA22 Digitalteknik 5 juni, 2015, kl

Tentamen. EDA485 Maskinorienterad programmering Z DAT015 Maskinorienterad programmering IT. Tisdag xx yyyy 2006, kl

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

Datorarkitekturer med Operativsystem

Digital- och datorteknik

Elektroteknik MF1016 föreläsning 9 MF1017 föreläsning 7 Mikrodatorteknik

F8: Undantagshantering

EDA Digital och Datorteknik

System S. Datorarkitektur - en inledning. Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer. den mest abstrakta synen på systemet

Datorteknik för högskolans ingenjörsutbildningar

SEKVENSKRETSAR. Innehåll

Digital- och datorteknik. Lars-Eric Arebrink. Betyg 4: 36 poäng Betyg 5: 48 poäng

Datorarkitektur. Informationsteknologi sommarkurs 5p, Agenda. Slideset 3

Assemblerprogrammering del 2

Beskrivning av porthantering i mikroprocessorn SAM3U som används på vårt labkort SAM3U- EK.

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013

Anders Arvidsson ROBOTBESKRIVNING. Roboten på bilden är extrautrustad

Lösningsförslag tenta

Sekvensnät vippor, register och bussar

Transkript:

DAT 015 Maskinorienterad programmering 2010/2011 Uppbyggnad_och_funktion.pdf Ur innehållet: Bussystem, intern kommunikation i datorsystemet Adressavkodning, hur primärminne och I/O-enheter kan anslutas Olika principer för intern kommunikation (busskommunikation) 1 Adressrum, programmerarens bild Linjärt fysiskt Segmenterat t Bank -indelat adressrum adressrum adressrum CS IP PC PC DS DP BANK 2

Primärminnets organisation BYTE- WORD- LONGWORD adresserat adresserat -adresserat 3 Exempel: Vi har ett system med 16 bitars adressbuss och 8 bitars databuss. Till centralenheten vill vi ansluta en ROM modul (32 kbyte), en RWM modul (16 kbyte) och en I/O port (en inport och en utport). I/O porten skall placeras på adress $4000, ROM modulen placeras med start på adress $8000, RWM modulen placeras med start på adress 0000 i adressrummet. Konstruera adressavkodningslogiken, dvs. ange booleska uttryck för chip select (CS) signalerna. Använd ofullständig adressavkodning. Alla chip select signaler (CS ROM,CS RWM,CS IN och CS UT ) är aktiva låga. Vi löser detta på tavlan... 4

Vi sammanfattar resultaten: t Modul Adressbuss A15 A14 A13... ROM $FFFF 1 1 1 $8000 1 0 0 RWM $3FFF 0 0 1 0 0 0 0 IO port $4000 0 1 0 $4000 0 1 0 5 Fullständig adressavkodning d Modul Adressbuss A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ROM $FFFF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 $8000 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RWM $3FFF 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IO port $4000 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 $4000 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Adressbitar som EJ skiljer sig åt i intervallet används i avkodningslogiken. 6

Överlagrad minnesavbildning i Metod: Bilda fullständig avkodningssignal för IO-porten. Använd inversen av IO-portens CS-signal i avkodningslogiken för minnesmodulen. 7 Exempel: Vi har ett system med 20 bitars adressbuss och 8 bitars databuss. Till centralenheten finns ansluten en 128 kbytes ROM modul med start på adress $20000.EnI/O port, som upptar 32 bytes, ska överlagras på adress $22000. Konstruera adressavkodningslogiken, dvs. ange booleska uttryck för chip select (CS) signalerna. Båda chip select signalerna (CS ROM och CS IO ) är aktiva låga. 8

Lösningsmetod Bestäm start och slutadresser och ställ upp en tabell: Modul Adressbuss A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ROM $3FFFF 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 $20000 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IO port $2201F 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 $22000 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 Busskommunikation Datorns buss-kommunikation måste vara fastlagd i ett protokoll. Med protokoll menas helt enkelt regler för hur kommunikationen sker, dvs. hur information, data, utbytes mellan olika enheter i systemet. Regelverket inbegriper alltså överenskommelser om: Språket, betydelsen av hög respektive låg logiknivå Organisation av bitarna i ett ord, endian bit order Organisation av bytes i ett ord endian byte order Tidsegenskaper, händelser korrekt ordnade i tid 10

Bit-ordning i big-endian ( LSB 0 ) little-endian ( MSB 0 ) b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7 8-bitars ord där b 7 är den MEST signifikanta biten och b 0 den MINST signifikanta biten Byte-ordning minne register MSB LSB minne LSB register MSB α α α+n α+n big-endian byte ordning little-endian byte ordning 11 Asynkron buss 12

Läscykel, asynkron buss Vid 1 börjar periferienheten avkoda adressen från adressbussen,. ACK-signalen upptäcks av centralenheten vid 2 och databussen läses av vid nästa positiva klockflank 3. Antalet klockcykler från ACK, tills data klockas in från databussen kallas väntecykler ( wait states ). 13 Väntetillstånd till tå wait state(s) CLK Adressbuss VA RE Databuss ACK 14

Generering av ACK-signal Minneskretsar genererar som regel inte denna signal... databuss adressbuss minne minne central enhet avkodningslogik ACK logik CS 1 VA Utebliven ACK-signal indikerar Bussfel... ACK 15 Synkron buss 16

Timing 17 Läscykel, synkron buss 1. Läscykeln inleds med en negativ flank hos klocksignalen. 2. Signaler som var giltiga under föregående cykel tas bort och bussarna är nu i odefinierade tillstånd. 3. Centralenheten t sätter upp adress och styrsignaler för minnet. 4. Minnet har avkodat adressbussen och lägger ut data på databussen. 5. Läscykeln avslutas med en negativ flank hos klocksignalen. Data klockas in till centralenheten från databussen. 18

Skrivcykel, k synkron buss 1. Skrivcykeln inleds med en negativ flank hos klocksignalen. 2. Signaler som var giltiga under föregående cykel tas bort och bussarna är nu i odefinierade tillstånd. 3. Centralenheten sätter upp adress och styrsignaler för minnet. 4. Centralenheten t lägger ut data på databussen, adressbussen avkodas och aktiverar minneskapsel. 5. Skrivcykeln avslutas med en negativ flank hos klocksignalen. Data klockas in till minnet från databussen. 19 Exempel Vi har ett synkront system med 16 bitars adressbuss och 8 bitars databuss. Data klockas i systemet vid E negativ flank hos signalen E. Till centralenheten ska anslutas: ADRESS 8 kbyte ROM med start på adress $E000 16 kbyte RWM med start t på adress $8000 R/W 512 byte I/O, med start på adress $E000 Konstruera fullständig adressavkodningslogik, dvs. ange booleska uttryck för chip select (CS)- DATA signalerna. Alla chip select signalerna (CS ROM, CS RWM och CS IO ) är aktiva låga. Vi löser detta på tavlan... 20

Multiplexad l buss CLK A/D Buss Adress Data Adress Data Busscykel Busscykel 21 Programmerbar konfiguration hos HCS12 Vid RESET avläses nivåerna hos pinnar BKGD, PE6, PE5, PK7, ROMON Därefter sätts ev. Port A/B som adress/databuss 22

Synkron Multiplex-buss, CPU12 Vid positiv flank hos E(CLK) låses adressen via latchen CPU12 E adress låses dataöverföring latch 16-bitars adressbuss 16-bitars databuss 23 Modul Adressbuss A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 24