Mikroprocesor – układ scalony, w którego strukturze zintegrowana jest kompletna jednostka
centralna komputera
Mikrokontroler – układ scalony, w którego strukturze zintegrowane są wszystkie elementy
kompletnego komputera: jednostka centralna, pamięć oraz urządzenia peryferyjne. Jest to zatem
komputer w jednym układzie scalonym
Czas propagacji – czas upływający od chwili zmiany stanu wejścia układu logicznego lub
elementu logicznego do chwili ustalenia stanu wyjścia, będącej reakcją na tę zmianę wejścia
Obciążalność wyjścia bramki – określa, ile wejść bramek tej samej rodziny można dołączyć do
jednego wyjścia bez zmniejszania jej odporności na zakłócenia
Wskaźnik jakości układów logicznych – wskaźnikiem jakości rodziny układów logicznych jest
iloczyn czasu propagacji i strat mocy bramki(wskaźnik energetyczny). Mówi on, czy bramka
oprócz małych strat mocy ma również mały czas propagacji
Układ kombinacyjny – jest jednym z rodzajów układów cyfrowych. Charakteryzuje się tym, że
stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść. Nie występuje sprzężenie zwrotne
Układ sekwencyjny – Charakteryzuje się tym, że stany wyjść zależą od stanów wejść, oraz od
poprzedniego stanu wyjścia. Występuje sprzężenie zwrotne.
Zjawisko hazardu – niekorzystne zjawisko w układach cyfrowych, którego podłożem jest
niezerowy czas propagacji(przenoszenia) sygnałów. Hazardem nazywamy błędne stany na
wyjściach układów cyfrowych, powstające w stanach przejściowych w wyniku nieidealnych
właściwości używanych elementów.
Hazard statyczny – chwilowa zmiana stanu wyjściowego układu występującą przy zmianie stanu
jego wejścia wtedy, gdy wyjście powinno zostać niezmienione. Powstaje na skutek nieidealnych
właściwości przełączających. Dzielimy na:
1. hazard jedynki – chwilowa zmiana wyjścia 1-0-1 wtedy, gdy wyjście to powinno zostać
niezmienione w stanie 1
2. hazard zera – chwilowa zmiana wyjścia 0-1- wtedy, gdy wyjście to powinno pozostać
niezmienione w stanie 0
Hazard dynamiczny – kilkukrotna zmiana stanu wyjścia przy zmianie stanu wejścia wtedy, gdy to
powinno zmieniać swój stan tylko jeden raz i w nim pozostać np. przy zmianie 1-0 następuje
zmiana 1-0-1-0, lub przy zmianie 0-1 następuje zmiana 0-1-0-1. Powstaje na skutek nieidealnych
właściwości transmisyjnych
Zjawisko wyścigu – występuje, gdy co najmniej dwa sygnały wejściowe zmieniają swój stan w
jednej chwili czasu. Jednak, ze względu na niezerowe czasy przełączania bramek i przerzutników,
zmiana jednego z sygnałów może nastąpić[trochę] wcześniej niż innych, powodując trudne do
wykrycia błędy. Dlatego w analizie układów asynchronicznych uznaje się, że jednoczesna zmiana
kilku sygnałów jest niemożliwa
Układ asynchroniczny – zmiana sygnałów wejściowych natychmiast powoduje zmianę wyjść. W
związku z tym układy te są szybkie, ale jednocześnie podatne na zjawisko hazardu i wyścigu
Układ synchroniczny – zmiana sygnału wyjściowego następuje wyłącznie w określonych
chwilach, które wyznacza sygnał zegarowy. Każdy układ synchroniczny posiada wejścia
zegarowe oznaczone zwyczajowo symbolami C, CLK lub CLOCK. Charakterystyczne jest to, iż
nawet gdy stan wejść się nie zmienia, to stan wewnętrzny – w kolejnych taktach zegara – może
ulec zmianie. Dzielimy na:
1. autonomiczny – jeśli układ synchroniczny nie ma wejść, a jedynie charakteryzuje go stan
wewnętrzny, to taki układ nazywamy jest autonomicznym(np. zegarek elektroniczny)
2. statyczny – jeśli układ reaguje na określony stan logiczny zegara, to mówi się, że układ
jest statyczny
3. dynamiczny – jeśli układ reaguje na zmianę stanu sygnału zegarowego to nazywany jest
dynamicznym ( może być wyzwalany zboczem opadającym lub narastającym, albo
impulsem
Demultiplekser – jest układem posiadającym jedno wejście d, n wejść adresowych oraz k
wyjść(zazwyczaj k=2n). Jego działanie polega na przełączeniu wejścia d do jednego z wyjść y.
Numer wyjścia jest określany przez podanie jego numeru na linie adresowej a0….an-1. Na
pozostałych wyjściach panuje stan zera logicznego
Multiplekser – układ działający odwrotnie do demultipleksera, jest układem
komutacyjnym(przełączającym), posiadającym k wejść informacyjnych(zwanych też wejściami
danych), n wejść adresowych(sterujących) (zazwyczaj k=2n) i jedno wyjście y. Jego działanie
polega na połączeniu jednego z wejść x z wyjściem y. Numer wejścia określany jest przez podanie
jego numeru na linie adresowej A.
Przerzutnik – jest to podstawowy element pamietający każdego układu cyfrowego,
przeznaczonego do przechowywania i ewentualnego przetwarzania informacji. Przerzutnik
współtworzy najniższe piętro struktury układu i dolny jest do zapamiętania jednego bitu
informacji.
Rejestr – składa się z czterech lub ośmiu połączonych ze sobą przerzutników (typu D), zdolny jest
do pamiętania jednego bajtu informacji. Nazywamy tak układ służący do przechowywania i
odtwarzania informacji w postaci bitów. Na każdej pozycji rejestru przechowywany jest jeden bit
informacji. Dzielimy na: szeregowe, równoległe, szeregowo-równoległe, równoległo-szeregowe i
uniwersalne
Pamięć – jest to zdolność do rejestrowania i ponownego przywoływania wrażeń zmysłowych,
skojarzeń czy informacji. Pamięć posiadają ludzie, niektóre zwierzęta oraz komputery. W każdym
z tych przypadków proces zapamiętywania ma całkowicie inne podłoże fizyczne oraz podlega
badaniom naukowym w oparciu o różne zestawy pojęć
Układ terminujący – (składający się z elementów dyskretnych a czasem diod) pozwala uzyskać
dopasowanie impedancyjne.
Próbkowanie –
1. próbkowanie idealne – iloczyn funkcji grzebieniowej oraz sygnału ciągłego
2. próbkowanie naturalne - iloczyn poddawanej próbkowaniu funkcji ciągłej oraz
powtarzających się impulsów o realizowanym charakterze
3. sygnał dyskretny – sygnał przekształcony do postaci spróbkowanej
4. okres próbkowania – to odstęp czasu pomiędzy pobieraniem kolejnych próbek
5. częstotliwość próbkowania – to odwrotność okresu próbkowania
Twierdzenie Kotielnikowa-Shannona – częstotliwość próbkowania nie może być mniejsza niż
podwojona szerokość pasma sygnału
Kwantyzacja – etap procesu przetwarzania sygnału analowego na cyfrowy
Transmisja półdupleksowa – jedno urządzenie nadaje, drugie odbiera i w tym samym czasie nie
nadaje
Transmisja dupleksowa – oba urządzenia równocześnie nadają i odbierają
Magistrale
Magistrala adresowa – połączenie między mikroprocesorem i pamięcią, które przenosi adres z/do
miejsc, gdzie mikroprocesor chce czytać lub pisać. Liczba bitów szyny adresowej określa
maksymalną wielkość pamięci, do jakiej mikroprocesor ma dostęp
Magistrala danych – część magistrali odpowiedzialna za transmisję właściwych danych, czy
sygnałów sterujących
Magistrala sterująca – połączenie między mikroprocesorem a pamięcią, oraz układem we-wy,
które przenosi sygnał do mikroprocesora, określając jaki rodzaj operacji ma wykonać
Pamięci
Pamięć półprzewodnikowa – rodzaj pamięci będącej cyfrowym układem scalonym i
przechowującej informacje w postaci binarnej. Dzielimy na: pamięci typu tablicowego, oraz
pamięci typu funkcyjnego
Pamięci typu tablicowego: RAM (statyczne i dynamiczne), ROM ( MROM, PROM, EPROM,
EEPROM)
Pamięci typu funkcyjnego: PLD [PLA, (PAL, PPAL, EPPAL, EEPPAL), LCA]
Podział pamięci RAM: statyczna SRAM, dynamiczna DRAM. Pamięci SRAM są szybsze od
DRAM, które wymagają ponadto częstego odświeżania, bez którego szybko tracą swoją
zawartość. Pomimo swoich zalet są one jednak dużo droższe i w praktyce używa się pamięci
DRAM.
Rodzaje pamięci ROM –
1. ROM – pamięć tylko do odczytu. Zaprogramowana jest przez producenta w trakcie
produkcji
2. PROM – programowalna pamięć do odczytu. Jest to pamięć jednokrotnego zapisu
3. EPROM – kasowalna pamięć tylko do odczytu. Pamięć do której zaprogramowania
potrzebne jest specjalne urządzenie, zwane programatorem PROM
4. EEPROM – pamięć kasowalna i programowalna elektrycznie
5. Flash EEPROM – kasowanie, a co za tym idzie także zapisywanie odbywa się tylko dla
określonej danego typu liczby komórek pamięci jednocześnie podczas jednej operacji
programowania
PLD(Programmable Logic Device) – układ elektroniczny o programowalnej strukturze. Może
zostać zaprogramowany tak, żeby działał jak dowolny układ cyfrowy. Ograniczeniem jest tylko
wielkość zasobów układu PLD, czyli liczba wewnętrznych elementów, które można
zaprogramować. Układy programowalne nie są procesorami.
Dekodery Adresów
Dekoder adresów – układ logiczny zapewniający jednolite i jednoznaczne adresowanie
modularnej pamięci operacyjnej lub układów we-wy
Reszta w wykład 11. – 12.12.13 zdjęcia DSCN3072 i DSCN3073
Rejestr stanu PSW
PSW, F, FLAGS – rejestr słowa stanu programu, rejestr wskaźników, rejestr flag
Porty mikrokontrolera 8051
Port 0 – ośmiobitowy dwukierunkowy port we-wy z wyjściami typu „otwarty dren”; w wypadku
wykorzystania pamięci zewnętrznej pełni funkcję multipleksowania młodszej części adresu i
szyny danych; jest także wykorzystywany do wprowadzania i wyprowadzania danych podczas
programowania i weryfikacji; port ten może być obciążony dwoma wejściami TTL
Port 1 – ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we-wy; jest wykorzystywany do
wyprowadzania młodszej części adresu podczas operacji programowania i weryfikacji; może być
obciążony jednym wejściem TTL
Port 2 – ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we-wy; jeśli jest wykorzystywana pamięć
zewnętrzna, pełni funkcję wyprowadzania starszej części adresu; jest również wykorzystywany do
wyprowadzania starszej części adresu i sygnałów sterujących podczas programowania i
weryfikacji; może być obciążony jednym wejściem TTL
Port 3 – ośmiobitowy, pseudo-dwukierunkowy port we-wy; podczas wykorzystywania
dodatkowych bloków funkcjonalnych układu 8051 pełni rolę we-wy dla przerwań, układu
czasowego, portu szeregowego oraz wyjść sterujących RD i WR; tak wykorzystywane
wyprowadzenia tego portu muszą mieć wpisany stan „1” podczas inicjowania pracy
mikroprocesora; port może być obciążony jednym wejściem TTL
System przerwań – wykład 4. – 24.10.2013, 5. – 7.11.2013
Kontroler przerwań – wykład 6. – 14.11.13
Timery – wykład 7. – 21.11.13
Przetwornik AC – wykład 7. – 21.11.13, 8. -28.11.13
Komunikacja – wykład 14. -23.01.14