2020-01-15
115
| Шестнадцатеричное число | Двоичное число | Десятичное число |
| 0 | 0000 | 0 |
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 0100 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
| А | 1010 | 10 |
| В | 1011 | 11 |
| С | 1100 | 12 |
| D | 1101 | 13 |
| Е | 1110 | 14 |
| F | 1111 | 15 |
| 10 | 1 0000 | 16 |
| ….. | ….. | ….. |
| 14 | 1 0100 | 20 |
| 15 | 1 0101 | 21 |
| 16 | 1 0110 | 22 |
| ….. | ….. | ….. |
| 1Е | 1 1101 | 30 |
| 1F | 1 1111 | 31 |
| 20 | 10 0000 | 32 |
Здесь ЗА- код операции, 0808 - адрес ячейки памяти в шестнадцатеричном коде. Число 080816 = 8×162 + 8×160 = 205610.
Еще удобней записывать команды для МП языком Ассемблера, которая разрешает отобразить в команде ее содержательный смысл. Выше рассмотренная команда языком Ассемблера запишется так:
LDА 0808Н.
Здесь "LDА" - сокращение от английского "Load to accumulator" ("загрузить в аккумуляторе"), 0808Н - адрес ячейки памяти. Буква "Н" после числа 0808 показывает, что число записано в шестнадцатеричном коде (Hexadecіmal code).
Программист, который составляет программу языком Ассемблера, должен расписать все перемещения данных и операции над ними по шагам. На каждом шаге программы выполняется одна команда. И на каждом шаге выполнения программы программист должен знать, где есть свободные и занятые места на поле памяти программ, на поле памяти данных, как используются регистры общего назначения. Кроме того, программист может предусмотреть в программе установление в нужный момент связей между определенными внешними устройствами и определенными каналами ввода-вывода интерфейсных ИМС. То есть программист может учитывать в программе реальную принципиальную схему аппаратной части МПС. Все это значительно усложняет работу программиста. В целом, разработка программного обеспечения МПС и его наладка часто бывает более дорогими, чем создание ее аппаратной части. После наладки программы ее перевод с языка Ассемблера на язык двоичных машинных кодов осуществляются специальной программой и в таком виде записывается в ПЗУ.
Облегчить программирование МПС использованием любого языка высокого уровня (БЕЙСИК, ФОРТРАН и другие) нецелесообразно. Используя язык высокого уровня, программист теряет возможности контроля за использованием ресурсов памяти. А это приводит к тому, что программа, которая осуществляет перевод программы из языка высокого уровня в машинные двоичные коды, не дает оптимального результата ни во времени выполнения такой программы, ни в объеме памяти. Это неприемлемо для МПС, управляющих техническими устройствами, поскольку, во-первых, они должны иметь по возможности компактную аппаратную часть, а во-вторых, - работать в реальном масштабе времени, то есть со скоростью не меньшей той, с которой происходят процессы, которыми руководит МП.
Мощность МП определяется его способностью обрабатывать данные. Она оценивается тремя параметрами: длиной слова данных, длиной слова памяти, скоростью выполнения команд. Длина слова данных микропроцессоров в системах управления техническими объектами наиболее часто имеет восемь или шестнадцать разрядов. Длина слова памяти определяет количество ячеек памяти, к которым может обратиться МП. Например, если слово памяти имеет четыре разряда, то на ША можно получить лишь s 4 = 16 комбинаций двоичных кодов, которые отвечают десятичным числам 0, 1, 2,....15, то есть обратиться лишь к 16 ячейкам памяти. Для МПС на базе процессора серии К580, что имеет шестнадцатиразрядную ША, объем адресного поля равняется 216 = 210 × 26 = 210 × 64= 64 Кбайт (здесь 210 = 1 Кбайт = 1024 бита, то есть разряды). Но, поскольку МПС, управляющая техническим объектом, должна работать в реальном масштабе времени, даже такой объем памяти программ может оказаться избыточным. Поэтому для МПС разработаны микро–ЭВМ с меньшим объемом памяти программ. К таким принадлежат однокристальные микро–ЭВМ серии K1816, которые реализуют на одной БИС функции ввода, вывода, сохранения и обработки данных и объем ПЗУ до 4 Кбайт. Такие ЭВМ разрешают достичь максимального упрощения и удешевления систем управления.
Тактовая частота однокристальных микро–ЭВМ серии К1816 лежит в границах 6-12 МГц. Поэтому шины МПС должны быть по возможности менее короткими, поскольку имеют большое индуктивное сопротивление. Кроме того, внешние магнитные поля могут индуктировать в шинах МПС импульсы, которые могут вызвать сбои в работе системы. Поэтому для линий параллельного ввода-вывода максимальная длина шин не должна превышать одного-двух метров. Кроме того, для повышения помехоустойчивости МПС шины приходится экранизировать. Если же расстояние от внешних устройств к МП составляет десятки метров и больше, переходят от параллельной передачи сигналов по шинам к последовательной передаче импульсов по одному каналу с использованием последовательных интерфейсов и специальных устройств. Это уменьшает скорость передачи информации, но обеспечивает необходимую помехоустойчивость.
