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SISTEMA DI CONTROLLO Circuito di controllo trasduttori attuatori.

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Presentazione sul tema: "SISTEMA DI CONTROLLO Circuito di controllo trasduttori attuatori."— Transcript della presentazione:

1 SISTEMA DI CONTROLLO Circuito di controllo trasduttori attuatori

2 SEGNALE DIGITALE E ANALOGICO SEGNALE DI TIPO ANALOGICO l'informazione è contenuta nei valori istantanei del segnale SEGNALE DI TIPO DIGITALE l'informazione è di tipo binario e quindi caratterizzata da una banda discreta di valori

3 DISPOSITIVI IN LOGICA CABLATA UN PROBLEMA DI TIPO LOGICO PUO' ESSERE RISOLTO : UTILIZZANDO COMPONENTI DIGITALI DI TIPO COMBINATORIO O SEQUENZIALE TRA LORO OPPORTUNAMENTE COLLEGATI (LOGICA CABLATA)

4 DISPOSITIVI IN LOGICA PROGRAMMATA UN PROBLEMA DI TIPO LOGICO PUO' ESSERE RISOLTO : RICORRENDO A DISPOSITIVI CHE VENGONO OPPORTUNAMENTE PROGRAMMATI PER SVOLGERE QUELLA DETERMINATA FUNZIONE (LOGICA PROGRAMMATA)

5 SISTEMA IN LOGICA PROGRAMMATA

6 CONSIDERAZIONI IL SISTEMA COMPRENDE : UN GENERATORE DI CLOCK UN CONTATORE UNA EPROM PROGRAMMATA

7 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO NELLA EPROM VENGONO MEMORIZZATI I BIT CORRISPONDENTI ALLO STATO DEI LED CHE SI VUOLE ACCENDERE IL CONTATORE PUNTA ALLE PRIME 16 LOCAZIONI DI MEMORIA CIASCUNA DI 8 BIT VENGONO INDIRIZZATE CELLE CONSEGUENTI GRAZIE AL SEGNALE DI CLOCK APPLICATO AL CONTATORE MODIFICANDO IL CONTENUTO DELLA EPROM (IL SOFTWARE) CAMBIERA LA SEQUENZA DI ACCENSIONE DEI LED E QUESTO SENZA MODIFICARE LHARDWARE

8 MICROPROCESSORE : campi di appicazione ELETTRONICA DI CONSUMO – CALCOLATRICI, OROLOGI, VIDEOGIOCHI, APP. FOTOGRAFICHE INDUSTRIA – COMPUTER, ROBOTICA, TELEFONIA, CONTROLLO PROCESSI, MACCHINE A CONTROLLO NUMERICO STRUMENTAZIONE – STRUM. LABORATORIO, ELETTROMEDICALI, SISTEMI PUNTAMENTO D'ARMA E SICUREZZA COMMERCIO – FOTOCOPIATRICI, FAX, TERMINALI RETI, APP. BANCARIE,DISTRIBUTORI AUTOMATICI

9 SCHEDA A MICROPROCESSORE DISPOSITIVI IN/OUT CPUMEMORIA BUS DATI BUS INDIRIZZI BUS CONTROLLI

10 IL MODELLO DI VON NEUMANN

11 LA STRUTTURA A BUS IL COMPUTER E CARATTERIZZATO DALLA PRESENZA DI TRE TIPI DI BUS: IL BUS DATI IL BUS INDIRIZZI IL BUS CONTROLLI

12 MICROPROCESSORE: IL BUS DATI attraverso il bus dati scorrono le informazioni che possono essere dati da processare o istruzioni di programma.

13 IL BUS DATI

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15 MICROPROCESSORE: IL BUS INDIRIZZI è un collegamento unidirezionale dal microprocessore alle altre unità del sistema che permette la comunicazione dal o verso il micro.

16 IL BUS INDIRIZZI

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19 MICROPROCESSORE: IL BUS CONTROLLI è l'insieme di conduttori che collegano i vari blocchi che compongono il microprocessore e permettono di controllare la funzionalità di ciascun blocco

20 LE LINEE DI CONTROLLO: IL CLOCK

21 LARCHITETTURA DEI MICROPROCESSORI

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23 TABELLA RIASSUNTIVA CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEI MICRO-P.

24 IL MICROPROCESSORE Z80 A11 A15 CLK D4 D6 Vcc D2 D1 INT NMI HALT MREQ IORQ D7 D0 D3 D5 A12 A13 A14 A10 A9 A8 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 GND RFSH M1 RESET A7 BUSREQ WAIT BUSACK WR RD MICRO Z80

25 MICROPROCESSORE Z80: blocchi fondamentali bus dati interno buffer dati A.L.U.accum. decod. istruz. logica di controllo e temporizzazione reg.interni cont.prog. stack poin. reg.ind.mem. buffer bus dati bus indirizzi bus controlli flag reg. istruz. CLOCK

26 A.L.U. A.L.U. è l'acronimo di Unita' Aritmetico Logica questa unità esegue operazioni aritmetiche e logiche su uno o due operandi contenuti temporaneamente nei registri l' ALU è collegata direttamente sia al registro accumulatore che a quello di stato (flag).

27 REGISTRI Un registro è costituito da un insieme di flip- flop dove è possibile memorizzare temporaneamente un dato. i registri più importanti sono: l'accumulatore,quello di stato,il contatore programma, il registro istruzioni,quello di indirizzi di memoria, lo stack pointer e i registri di uso generale. Ciascun registro ha una capacità di 8 o 16 bit.

28 LOGICA DI CONTROLLO Tale blocco permette a tutte le parti del micro di lavorare nella corretta sequenza temporale. La funzione principale è quella di decodificare ciascuna istruzione di programma ed emettere i segnali di controllo per eseguire tale istruzione. Da essa dipartono tutti i segnali del bus di controllo interno ed esterno.

29 IL MICRO Z80

30 LINEE CONTROLLO SISTEMA M1 MREQ IOREQ RD WR RFSH

31 LINEE CONTROLLO CPU HALT WAIT NMI INT RESET

32 LINEE CONTROLLO BUS BUSREQ BUSACK

33 TEMPORIZZAZIONI C1 C2 XTAL microprocessore

34 TEMPORIZZAZIONI L' ESECUZIONE DI UNA ISTRUZIONE PREVEDE DUE FASI: –FASE DI FETCH –FASE DI EXECUTE IL CICLO DI ISTRUZIONE E' COSTITUITO DA UNA SEQUENZA DI PASSI DETTA CICLO MACCHINA

35 CICLI DI LETTURA CODICE OP.

36 CICLI DI LETTURA E SCRITTURA

37 MICROPROCESSORE : set di istruzioni UNA ISTRUZIONE E' COSTITUITA DA UN GRUPPO DI CARATTERI CHE DETERMINANO UNA SPECIFICA OPERAZIONE. CIASCUNA ISTRUZIONE PUO' ESSERE ESPRESSA IN VARIE FORME : –IN CODICE MACCHINA (codice oggetto) –IN CODICE ASSEMBLER (codice sorgente)

38 STRUTTURA DI UNA ISTRUZIONE COD.OP DATO/COD.DISP DATO/IND

39 ESEMPIO DI ISTRUZIONI 3C INC A incrementa di 1 il contenuto dell'accumulatore 3E(B2)LD A,datocarica nell'accumulatore il dato b2 C3(B2)(B3)JP addrsalto all'indirizzo di memoria b3b2

40 MICROPROCESSORE : istruzioni fondamentali TRASFERIMENTO DATI ARITMETICO- LOGICHE SALTO CHIAMATA E RITORNO MANIPOLAZIONE DEI BIT ROTAZIONE E SCORRIMENTO DI I/O E CONTROLLO MACCHINA

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43 COMPONENTI HARDWARE

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46 PROGRAMMA DI I/O NOTE: QUANDO SI ESEGUE UN PROGRAMMA CONVIENE INIZIALMENTE TRACCIARE IL DIAGRAMMA DI FLUSSO CHE RIASSUME LE OPERAZIONI LOGICHE CHE BISOGNA SVOLGERE SUCCESSIVAMENTE SI TRASCRIVE IL PROGRAMMA ASSEMBLER E OVE NECESSARIO QUELLO IN CODICE MACCHINA

47 IL DIAGRAMMA DI FLUSSO START LEGGI LINGRESSO INPUT=00 ACCENDI I LED ACCENDI I LED NOSI

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49 DB00 FE00 CA0E00 3EAA D300 C EF0 D300 C30000

50 ORGANIZZAZIONE DELLA MEMORIA IN UN SISTEMA A MICROPROCESSORE POSSONO COESISTERE: UNA MEMORIA EPROM NON VOLATILE DOVE VIENE CONSERVATO IL PROGRAMMA PRINCIPALE E QUELLO DI GESTIONE DELLE PERIFERICHE UNA MEMORIA RAM VOLATILE DOVE VENGONO SCRITTI I DATI O EVENTUALI PROGRAMMI TEMPORANEI

51 COLLEGAMENTI A0-A12 A13 D0-D7 A13

52 OSSERVAZIONI LE DUE MEMORIE HANNO IN QUESTO CASO LA STESSA CAPACITA PARI A 8Kbytes I PIEDINI DI CONTROLLO SONO GLI STESSI SOLO CHE PER LA RAM E UTILIZZATA ANCHE LA LINEA WR PER INDIRIZZARE 8192 CELLE DA 8BIT SONO NECESSARI 13 PIEDINI (A0-A12) IL PIEDINO A13 VIENE UTILIZZATO PER SELEZIONARE LA EPROM (A13=0) O LA RAM (A13=1)

53 INDIRIZZI IN QUESTO MODO : ALLA EPROM COMPETONO GLI INDIRIZZI DI CELLA COMPRESI TRA 0000H-1FFFH ALLA RAM COMPETONO GLI INDIRIZZI DI CELLA COMPRESI TRA 2000H-3FFFH

54 MAPPA DELLA MEMORIA EPROM 8K*8 RAM 8K*8 0000H 1FFFH 2000H 3FFFH 4000H FFFFH


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