Учебная работа. Контрольная работа: Программирование микропроцессорных систем

Учебная работа. Контрольная работа: Программирование микропроцессорных систем

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Н. П. ОГАРЁВА»

Факультет электрической техники

Кафедра промышленной электроники

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ

«Программирование микропроцессорных систем»

ВЫПОЛНИЛ: ПРОВЕРИЛ:

Саранск

ЗАДАНИЕ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ.

1. метод преобразования многобайтного двоичного числа в двоично-десятичный код

3. методы организации связи задач в микропроцессорной системе. Организация системы прерываний.

4. X — 16-битное число без знака, находящееся в ОЗУ с исходным адресом ADR1, CONST — 16-битная константа. Выполнить вычитание X — CONST и занести итог в ОЗУ с адреса ADR2.

1. значения числа в десятичном коде нужно значения разрядов помножить на 2 в степени соответственной уровню и приобретенные значения сложить.

Пример записи десятичного числа 46,5 в бинарном счислении:

=1х25
(32)+ 0х24
(16)+1х23
(8)+ 1х22
(4)+ 1х21
(2)+1х20
(1)+ 1х2-1
(0,5)+ 0х2-2
(0,25)= 46,5

Малое двоичному уровню –БИТ

Также употребляются кратные форматы 8 разрядов- б, состоящее из нескольких б слово, или четырехразрядная форма ТЕТРАДА.

1.2 Шестнадцатеричная система счисления.

Пре всей наглядности отображения двоичная система, при росте разрядности числа становится очень массивной и неловкой, потому
для боле малогабаритной записи употребляются остальные системы счисления а именно шестнадцатеричная.

В шестнадцатеричной системе счисления употребляется основание

так как натуральных чисел всего 10 для обозначения значении
корме цифр от 0 до 9 добавочно употребляются буковкы от Aдо F
при всем этом A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15 соответственно.

При всем этом

Пример представления десятичного числа в двоичной и шестнадцатеричной формах:


B

5


H

Т а б л и ц а 1

.

2. метод преобразования многобайтного двоичного числа в двоично-десятичный код.

Суть метода преобразования двоичного кода в двоично-десятичный, заключается в том, что для получения двоично-десятичного кода нужно посчитать, сколько в начальном числе единиц, 10-ов, сотен, тыщ, и т.д. Для этого из начального числа нужно отымать десятичные числа начиная с наибольшего кратного 10, (величина которого зависит от разрядности начального числа) до того времени пока не получится отрицательное один разряд предшествующего и так дальше.

Для записи приобретенного кода выделяем нужное количество памяти в согласовании с разрядностью начального числа.

метод перевода целого значения, записанного двоичным кодом, в двоично-десятичный код можно представить, как показано на рисунке. 2.1.

Рис. 2.1. метод преобразования двоичного числа в двоично-десятичный код

где: n – номер десятичного разряда десятичного эквивалента двоичного кода А’, аn
– количество весов 10n
, входящих в начальное значение (т. е.

Последовательность действий по переводу двоичных чисел в двоично-десятичный код можно обрисовать последующими формулами.

1. Эквивалент
целого двоичного числа
в десятичной системе находится методом поочередного определения количества десятичных весов в начальном значении и преобразования их в двоичный код:

n
= Ent [
‘/10 n
]

n–1
= Ent [(
‘ –
n
10 n
)/10 n – 1
]

n–2
= Ent [(
‘ –
n
10 n
–
n–1
10 n – 1
)/10 n – 2
]

… …

0
= Ent [(
‘ –
n
10 n
–
n–1
10 n – 1
–
n–2
10 n – 2
– … –
1
101
)/10 0
].

(2.1)

2. Эквивалент
правильной двоичной дроби
в десятичной системе выходит методом поочередного определения количества дробных десятичных весов в начальном значении и преобразования их в двоичный код:

–1
= Ent
’10

–2
= Ent (
’10 –
–1
)10

–3
= Ent ((
’10 – а –

1
)10 –
–2
)10

… …

–n
= Ent (…((
’10 –
–1
)10 –
–2
)10 – … –
– (n – 1)
)10,

(2.2)

где Ent – операция выделения целой части числа.

3. Смешанные дроби разбиваются на целую и дробную части, десятичный эквивалент выходит методом «сшивки» результатов перевода каждой части по формулам (2.1) и (2.2).

В двоичной математике деление сводится к неоднократному вычитанию. Потому деяния, выставленные формулами (2.1) и (2.2)., можно свести к обычному повторяющемуся методу.

При программной реализации данного метода набор необходимых десятичных весов можно сформировать в виде отдельной таблицы в памяти и представить значения этих весов в доп коде. Тогда вычитание весов при определении значения всякого десятичного разряда можно свести к циклическим действиям: сложению с подходящим элементом таблицы.

3. методы организации связи задач в микропроцессорной системе. Организация системы прерываний.

При существовании в именуют мультипрограммной системе нескольких задач в том числе алгоритмически не связанных возникает необходимость организации управления потоком задач.

С мультипрограммированием соединено существенное число заморочек, посреди которых планирование выполнения программ, распределение и защита главный памяти, обеспечение бесконфликтного ввода-вывода, управление обменом данными и др.

Функции, реализуемых системой, можно представить в виде автономной программки либо задачки, которая производится независимо от остальных. Деяния, реализуемые в системе по распределению времени для решения задач микропроцессором, именуются планированием задач.

задачки могут находиться в одном из 3-х состояний: выполнения, когда машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) (либо вычислительной системы) которое делает арифметические и логические операции данные программкой преобразования инфы управляет вычислительным действием и коор делает задачку; готовности к выполнению при выделении времени микропроцессора; приостановки (ожидания, блокировки), когда задачка обязана ждать некого наружного действия либо когда вышел отведенный ей интервал времени микропроцессора. Когда одна задачка перебегает в состояние ожидания, микропроцессор переключается на выполнение иной.

метод реализации сборочного потока с распределением интервалов пропорциональных количеству задач обширно используемый в многозадачных в вычислительных системах к примеру индивидуальных компах в связи с специфичностью решаемых микроконтроллерами задач в данном случае малопригоден из-за того что нереально верно найти время реакции системы на событие.

Так как в любом случае задачки микроконтроллером производятся поочередно и выполнение их носит повторяющийся нрав а ценности задач различны (прикладные, сервисные и организационные) простым методом взаимодействия является организация прерываний от наружных таймеров.

По мере появления новейших задач, требующих решения, происходит их включение в цикл уже решаемых задач. Если задачка решена вполне и дальше в ее выполнении нет необходимости, то она исключается из списка решаемых задач.

Варианты организации планирования задач по ценностям:

1. Внедрение слова запросов на выполнение задач.

Задачка выставляет в слове запросов флаг запроса, опосля окончания выполнения хоть какой задачки делается анализ запросов в слове запросов в согласовании с порядком убывания ценностей задач. При обнаружении запроса система перебегает к выполнению задачки имеющий наивысший Ценность.

Этот вариант почаще всего употребляют в сложных многопроцессорных системах с огромным числом задач метод организации планирования выполнения 5 задач с разными ценностями с формированием и анализом слова запросов на их решение показан на рис.3.1

2. Внедрение системы вложенных прерываний.

Во 2-м случае выполняемая задачка быть может прервана для выполнения задачки с огромным ценностью.

Этот вариант обычно употребляют в системах с маленьким числом задач (3 – 4 задачки). показан на рис.3.2

Р и с. 3.1. Организация планирования выполнения задач с разными ценностями

с формированием и анализом слова запросов на их решение
(за время выполнения текущей задачки поступили запросы на решение от 1-й, 2-й и 5-й. Опосля анализа слова состояния будет производиться 1-я из их как задачка, имеющая наивысший Ценность.)

Набросок 3.2 порядок выполнения задач по прерываниям, которые

имеют разные ценности (задачки зависимо от значимости распределены по 6 уровням. Наивысшим по приоритету является уровень У1.

)

При проектировании специализированных микропроцессорных контроллеров применяется в большей степени крайний вариант организации планирования.

Для организации прерываний могут употребляться:

Наружный таймер.(В том числе интегрированные таймеры)

Доп аппаратный контроллер прерываний из-за огра
ниченого числа прерываний реализованных в микроконтроллере.

Аппаратные контроллеры устройств индикации, ввода-вывода,
канала передачи данных.

При всем этом из прикладной задачки можно выделить задачку оперативную – агрессивно привязанную по времени к управляемому процессу (измерение) и задачку фоновую (вычисление результатов измерения) для сокращения времени простоя сервисной задачки (к примеру индикации) для предотвращения нарушения работы отображающего устройства.

Алгоритмической связи меж фоновыми и оперативными задачками нет, они соединены меж собой информационно, за счет общих ячеек памяти. При всем этом интервал выполнения оперативной задачки выбирается как можно наименьшим

Аппаратные контроллеры ввода-вывода, индикации, передачи данных разрешают задачкам работать асинхронно получая доступ к задачкам в интервал времени не занятый оперативной задачей.

4. X — 16-битное число без знака, находящееся в ОЗУ с исходным адресом ADR1, CONST — 16-битная константа. Выполнить вычитание X — CONST и занести итог в ОЗУ с адреса ADR2

Для вычитания используем адресок числа Х

]]>