INIŢIERE – Lecţia 4

22 MARTIE 2001

Memorie, adresare

Sistemele pe bază de microprocesor necesită existenţa unei memorii, iar procesarea informaţiei se face la nivel de cuvânt. Cuvintele pot fi cuvinte de adresare (a informaţiei) şi cuvinte adresate (ce exprimă informaţia). Cuvintele adresate pot exprima o instrucţiune pentru procesor sau o dată. După cum informaţia procesorului poate fi o instrucţiune sau o dată, se poate separa memoria care conţine acestă informaţie în memorie de date şi memorie de instrucţiuni (de programe). Diferenţa între cele două tipuri de memorie constă în faptul că memoria de instrucţiuni este protejată la scriere în timp ce memoria de date poate fi modificată de către program ori de câte ori este necesar. Când se discută despre memorie, cei mai folosiţi termeni sunt citire (read) şi scriere (write). Citirea presupune extragerea unei valori din memorie, iar scrierea plasarea unei valori într-o locaţie de memorie. Legătura dintre unitatea centrală de prelucrare şi subsistemul memorie se realizează prin intermediul a trei magistrale: magistrala de adresare, magistrala de date şi magistrala de control. Toate cele trei magistrale sunt integrate în chip, deci nu pot fi văzute, trebuie însă să reţineţi că aceste magistrale sunt conectate la subsistemul memorie. De asemenea, este indicat să cunoaşteţi funcţiile fiecăreia pentru a înţelege mai bine cum lucrează.
Magistrala de adresare (16 biţi) este necesară pentru adresarea diferitelor elemente componente. Fiecare punct al unui microsistem în care poate exista o informaţie necesară trebuie în primul rând adresat cu un cuvânt de adresă.
Magistrala de control este necesară pentru a sincroniza operaţiile între mP şi circuitele exterioare adresate. Semnalele ce se constituie în magistrala de control poartă numele operaţiei pe care o coordonează cum ar fi: WRITE – înscrie informaţia din mP în memorie, READ – citeşte informaţia din memorie.
Datele sunt citite sau scrise prin intermediul magistralei de date (8biţi). Această magistală determină mărimea regiştrilor şi a locaţiilor de memorie – 8 biţi.
Transferul de date prin magistrale are loc în mod paralel prin mai multe căi de date în format de octet (byte).
Octetul este numărul cel mai utilizat în mP, fiecare locaţie de memorie sau registru având dimensiunea de 1 octet şi fiecărei locaţii de memorie îi este atribuită o adresă unică. În majoritatea microprocesoarelor această adresă este un cuvânt de 16 biţi sau 4 cifre hexa. Numărul maxim de adrese sau locaţii de memorie care pot fi accesate fiind 65536. Uzual, adresa de start pentru memorie este 0000h putându-se ajunge până la FFFFh.
Numărătorul de programe este cel care păstrează aceste adrese în timpul execuţiei instrucţiunilor. Motivul pentru care instrucţiunile dintr-un program sunt citite secvenţial este incrementarea automată a numărătorului după etapa de aducere a instrucţiunii curente (fetch) şi înainte de executarea efectivă a acesteia. Conţinutul numărătorului de programe este plasat pe magistrala de adresare a memoriei, instrucţiunea este adusă din memorie prin intermediul magistralei de date şi imediat numărătorul de programe este incrementat cu 1.
Instrucţiunea este analizată de mP, iar dacă nu este de tip salt sau apel de procedură este executată. Prin intermediul următoarei adrese de memorie, este adusă următoarea instrucţiune din program, numărătorul se incrementează cu 1 şi procesul se repetă. În cazul citirii sau scrierii datelor procesul este diferit. Memoria unui mP conţine: memoria de programe despre care am discutat anterior, memoria de date în care procesul de citire sau scriere a datelor este asemănător cu cel prezentat la memoria de programe, diferă numai registrul care păstrează adresa pe 16 biţi. Un alt tip de memorie este memoria on-board. Acesta este un bloc de 128 bytes. O parte din acest bloc este utilizat pentru regiştri, iar restul poate fi utilizat pentru orice este necesar. În lecţia următore vom da mai multe detalii în acestă privinţă. Această memorie este parte integrantă din mP.
Până acum ne-am referit la un mP ca fiind un singur chip în interiorul unui “cutii negre”. În interiorul acesteia sunt mai multe piese, iar mP este una dintre ele. Memoria de programe sau de date este o altă componentă. Iniţial, mP nu aveau integrate memoria de date sau de programe. Un mP era realizat din mai multe circuite integrate, conectate între ele. În continuare ne vom referi la mP care integrează toate componentele prezentate şi alte componente importante într-un singur chip.
Într-un mP există de asemenea regiştrii cu funcţii speciale. Aceşti regiştrii păstrează informaţii despre configuraţia mP şi controlează diferite aspecte ale funcţionării mP. Este un alt bloc de 128B care poate fi adresat continuu în cazul în care memoria on-board este completă. Cele două blocuri de memorie asigură 256B de memorie în care datele pot fi scrise sau citite.
În lecţia următoare voi prezenta mP pe care îl vom analiza pe parcursul lecţiilor. Îl putem denumi microcontroler (mC) deoarece nu conţine numai mP şi memoria de programe/date ci şi regiştrii cu funcţii speciale. În lecţiile următoare vom avea nevoie de mai multe circuite integrate interconectate pentru a realiza un mC. Norocul nostru este că acestea sunt deja interconectate. Dar să nu anticipăm.

Ioana Enache
– va urma –

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre