Микропроцессорные системы управления

непрерывная система

Система, сигналы в которой существуют и могут быть измерены в любой произвольный момент времени

дискретная система

Система, сигналы в которой определены лишь в отдельные дискретные моменты времени

микропроцессорная система управления
МПСУ

Система автоматического управления, в которой блок управления реализован в виде специализированной ЭВМ

микропроцессорная система
МПС

Специализированная ЭВМ, предназначенная для решения задач управления в составе микропроцессорной системы управления

микропроцессор
МП

Функционально законченное программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации и управления процессом этой обработки и выполненное в виде большой интегральной схемы

система счисления

Способ представления количественных величин с помощью специальных знаков, например цифр

двоичная система счисления

Система счисления с основанием 2

шестнадцатеричная система счисления

Система счисления с основанием 16

арифметическо-логическое устройство
АЛУ

Блок микропроцессора, выполняющий простейшие арифметические и логические операции над данными, представленными в двоичной системе счисления

внутреннее запоминающее устройство

Блок микропроцессора, предназначенный для временного хранения данных в процессе обработки

устройство управления микропроцессора

Блок микропроцессора, управляющий процессом обработки данных, обменом с внешними устройствами и самим микропроцессором

запоминающее устройство
ЗУ

Элемент микропроцессорной системы, предназначенный для хранения информации (прежде всего программы), а также других данных, используемых в процессе расчетов, или результатов расчетов

устройство ввода-вывода
УВВ

Элемент микропроцессорной системы, предназначенный для организации обмена информацией между микропроцессорной системой и другими устройствами (датчиками, усилителями, и т.п.)

обмен данными

Передача данных от одного устройства к другому в МПС

двоичный разряд

Один разряд числа, представленного в двоичной системе счисления

двоичное число

Число, представленное в двоичной системе счисления

бит

Минимальная единица информации, соответствующая одному двоичному разряду

байт

Единица информации, равная 8 битам

машинное слово

Объем данных, который может быть обработан микропроцессором как единое целое

параллельная передача данных

Способ передачи данных, при котором двоичное число передается одновременно по нескольким параллельно идущим линиям связи (проводникам). Количество линий связи равно количеству разрядов в передаваемом двоичном числе

последовательная передача данных

Способ передачи данных, при котором биты, составляющие двоичное число, передаются последовательно, один за одним, по одной линии связи (одному проводнику)

ведущее устройство

Устройство, участвующее в обмене данными и управляющее им

ведомое устройство

Устройство, участвующее в обмене данными под управлением ведущего устройства

адрес

Уникальный номер ячейки запоминающего устройства или порта устройства ввода-вывода, используемый для обмена данными между указанной ячейкой или портом и микропроцессором

запись информации

Передача данных от ведущего устройства к ведомому в процессе выполнения обмена данными

чтение информации

Передача данных от ведомого устройства к ведущему в процессе выполнения обмена данными

синхронный обмен

Один из методов организации взаимодействия между ведущим и ведомым устройством в процессе обмена

асинхронный обмен

Один из методов организации взаимодействия между ведущим и ведомым устройством в процессе обмена

обмен по прерываниям

Один из методов организации взаимодействия между ведущим и ведомым устройством в процессе обмена

прямой доступ в память
ПДП

Один из методов организации обмена в микропроцессорной системе

шина данных

Часть внутренней магистрали микропроцессорной системы, используемая для передачи данных в процессе обмена

шина адреса

Часть внутренней магистрали микропроцессорной системы, используемая для передачи адреса ведомого устройства в процессе обмена

шина управления

Часть внутренней магистрали микропроцессорной системы, используемая для передачи управляющих сигналов в процессе обмена

мультиплексированная шина адреса-данных

Совмещеннаяшина адреса и данных, по которой, с разделением во времени, передаются адрес и данные в процессе обмена

передатчик

Устройство, передающее данные при последовательной передаче данных

приемник

Устройство, принимающее данные при последовательной передаче данных

симплексный обмен

Разновидность последовательной передачи данных, при которой данные передаются только в одном направлении

полудуплексный обмен

Разновидность последовательной передачи данных, при которой данные могут передаваться в обоих направлениях, но не одновременно (поочередно)

дуплексный обмен

Разновидность последовательной передачи данных, при которой данные могут передаваться одновременно в обоих направлениях

синхронный последовательный обмен

Разновидность последовательной передачи данных

асинхронный последовательный обмен

Разновидность последовательной передачи данных

символ

Единица данных при последовательной передачи данных, содержащая от 5 до 8 информационных бит

кадр

Единица данных в асинхронном последовательном обмене, состоящая из символа и служебных бит

контроль четности

Простейший способ обнаружения ошибок при обмене данными

управление потоком данных

Приостановка передачи данных передатчиком по сигналу от приемника в последовательном обмене в случае, если быстродействие приемника меньше быстродействия передатчика

алгоритм

Строго определенная последовательность действий, направленная на достижение заданного результата

программа

Запись алгоритма с использованием языка программирования

операция

Элементарное действие по обработке информации

операнд

Единица информации, над которой выполняется операция

команда микропроцессора
команда микроконтроллера

Указание микропроцессору выполнить некоторое действие (например, операцию)

система команд

Вся совокупность команд, которая может выполняться конкретным микропроцессором

трансляция

Преобразование программы, написанной на языке программирования, в команды микропроцессора

транслятор

Специальная программа, выполняющая трансляцию программ в команды микропроцессора

аппаратные средства

Микропроцессор, запоминающее устройство, устройства ввода вывода, вспомогательные устройства и линии связи между ними

программные средства

Система команд микропроцессора, а также средства для разработки программ, по которым работает микропроцессорная система

архитектура микропроцессора

Описание устройства микросхемы в виде крупных структурных единиц (блоков)

интерфейс микропроцессора

Описание выводов микросхем и правил изменения сигналов на них

микропроцессорный комплект

Набор микросхем, совместимых друг с другом с точки зрения интерфейса

аккумулятор

Специальный регистр микропроцессора, предназначенный для временного хранения операндов или результатов операции

регистры общего назначения
РОН

Набор регистров микропроцессора, предназначенных для временного хранения операндов, результатов операций или других данных

метод адресации

Способ задания местоположения операндов в команде

непосредственная адресация

Один из методов адресации, при котором значение операнда указывается в самой команде

прямая адресация

Один из методов адресации, при котором в команде указывается адрес ячейки ЗУ, содержащей операнд

неявная адресация

Один из методов адресации, при котором местоположение операнда явно не указывается, но из описания операции известно, где он находится

регистровая адресация

Один из методов адресации, при котором операнд находится в одном из регистров общего назначения микропроцессора или в аккумуляторе

регистр признаков

Специальный регистр микропроцессора. Каждый бит этого регистра ("флаг") имеет собственное значение и содержит информацию об определенном событии, произошедшем или не произошедшем в процессе выполнения предыдущей команды

флаг нуля

Бит в регистре признаков, который автоматически устанавливается в 1, если в результате выполнения предыдущей команды был получен нулевой результат

флаг знака

Бит в регистре признаков, который автоматически устанавливается в 1, если в результате выполнения предыдущей команды был получен отрицательный результат

флаг

Бит в регистре признаков микропроцессора

счетчик команд

Регистр микропроцессора, в котором хранится адрес следующей выполняемой команды

стек

Специальным образом организованное запоминающее устройство, работающее по принципу "последним вошел — первым вышел"

указатель стека

Регистр микропроцессора, содержащий адрес вершины стека

постоянное запоминающее устройство
ПЗУ

Запоминающее устройство, предназначенное для хранения неизменяемой информации

оперативное запоминающее устройство
ОЗУ

Запоминающее устройство, в которое возможны запись и чтение данных силами микропроцессора

устройство сопряжения с объектом
УСО

Устройство, обеспечивающее ввод в микропроцессорную систему сигналов обратной связи, задающего сигнала и вывод управляющего сигнала

локальное запоминающее устройство
ЛЗУ
кэш-память

Буферное запоминающее устройство, расположенное между микропроцессором и основным ЗУ

операционная система
ОС

Программа (совокупность программ), управляющая работой ЭВМ

поток команд

Последовательность команд, выполняемых микропроцессором

процесс

Поток вместе с ресурсами, выделенными для обеспечения выполнения программы

ресурс

Любые средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу

активное состояние

Состояние процесса, при котором процесс выполняется на процессоре и использует все необходимые ему ресурсы

состояние готовности

Состояние процесса, при котором процессу выделены все необходимые ресурсы, за исключением процессора

состояние ожидания

Состояние процесса, при котором процесс не исполняется и ожидает, когда в его распоряжение будут предоставлены все необходимые ресурсы

задача диспетчеризации

Задача изменения состояния процесса в соответствии с определенными правилами при наступлении определенных событий

диспетчер процессов

Модуль операционной системы, занимающийся решением задачи диспетчеризации

асинхронные процессы

Процесс называется асинхронным, если скорости исполнения любых частей процесса не взаимосвязаны друг с другом и с другими процессами

монитор операционной системы

Специальный модуль в составе операционной системы, решающий задачу предоставления ресурсов процессам

топология связей

Графическое представление соединений элементов вычислительной сети

информационный поток

Непрерывная последовательность байт, имеющая объединяющий их набор признаков

контроллер ЛЗУ

Блок, входящий в состав локального запоминающего устройства, и управляющий его работой

кэш-попадание

Ситуация в процессе работы локального запоминающего устройства, при которой данные, запрашиваемые микропроцессором, находятся в ЛЗУ и могут быть переданы микропроцессору без обращения к основному ЗУ

кэш-промах

Ситуация в процессе работы локального запоминающего устройства, при которой данные, запрашиваемые микропроцессором, отсутствуют в ЛЗУ, и для их получения необходимо обращение к основному ЗУ

ассоциативное ЛЗУ

Разновидность локального запоминающего устройства

тэг адреса

Параметр, показывающий, какому адресу основного ЗУ соответствуют данные, расположенные в определенной ячейке локального запоминающего устройства

таблица тэгов

Блок в составе локального запоминающего устройства, содержащий теги адресов всех ячеек ЛЗУ

буферный регистр

Вспомогательное устройство, используемое в составе микропроцессорной системыдля временного хранения каких-либо данных, передаваемых параллельным способом

программируемый таймер

Вспомогательное устройство в составе микропроцессорной системы, позволяющее генерировать импульсы с заданной частотой или заданной длительности

шинный формирователь

Вспомогательное устройство, используемое в составе микропроцессорной системы для демультиплексирования мультиплексированной шины адреса-данных

идентификатор процесса

Уникальный номер процесса в операционной системе

блок управления процессом

Блок данных, размещенных в запоминающем устройстве, содержащий информацию о процессе

квант процессора

Интервал времени, в течение которого активный процесс выполняется на процессоре

цифровой фильтр

Элемент математической модели МПСУ, включающий в себя микропроцессор и запоминающее устройство

канал входных сигналов

Элемент математической модели МПСУ, обеспечивающий ввод задающего сигнала g(t)

канал обратной связи

Элемент математической модели МПСУ, обеспечивающий ввод сигнала обратной связи

код операции

Цифровой код, по которому дешифратор команд определяет описание команды микропроцессора для ее последующего выполнения

дешифратор команд

Блок в составе устройства управления микропроцессора, определяющий по коду операции описание команды микропроцессора для её последующего выполнения

конвейеризация выполнения команд

Способ оптимизации выполнения команд микропроцессором, при котором процесс выполнения команды разбивается на последовательно выполняемые подоперации, образующие конвейер

статический метод предсказания

Способ предсказания результата выполнения команды условного перехода при конвейеризации выполнения команд, использующий изначально заданные вероятности переходов каждого типа

динамический метод предсказания

Способ предсказания результата выполнения команды условного перехода при конвейеризации выполнения команд, использующий накопленные в процессе работы микропроцессора статистические данные по вероятности переходов каждого типа

скалярная архитектура

Архитектура микропроцессора, в которой используется конвейеризация выполнения команд

суперскалярная архитектура

Архитектура микропроцессора, в которой используется конвейеризация выполнения команд, с применением более чем одного конвейера

конвейеризация

Разделение какой-либо операции на последовательно выполняемые подоперации

ЛЗУ прямого отображения

Разновидность локального запоминающего устройства

индекс ячейки ЛЗУ

Номер ячейки на странице в ЛЗУ с секторной организацией

наборно-ассоциативное ЛЗУ

Разновидность локального запоминающего устройства

ЛЗУ с секторной организацией

Разновидность локального запоминающего устройства

канал управляющих сигналов

Элемент математической модели МПСУ, обеспечивающий вывод управляющего сигнала и передачу его в исполнительную часть МПСУ

аналого-цифровой преобразователь
АЦП

Устройство, выполняющее преобразование сигнала из непрерывной формы в дискретную

цена младшего разряда АЦП

Величина изменения входного сигнала АЦП, при котором выходной сигнал изменяется на один отсчет

цифро-аналоговый преобразователь
ЦАП

Устройство, выполняющее преобразование сигнала из дискретной формы в непрерывную

экстраполятор

Устройство, выполняющее преобразование дискретного по времени сигнала в непрерывный по времени сигнал

задача взаимоисключения

Задача недопущения одновременного обращения конкурирующих процессов к общему ресурсу

программируемый последовательный интерфейс

Устройство ввода-вывода, обеспечивающее ввод и вывод информации последовательным способом

программируемый параллельный интерфейс

Устройство ввода-вывода, обеспечивающее ввод и вывод информации параллельным способом

непосредственное программирование

Один из способов получения расчетной схемы, реализующей корректирующее устройство в МПСУ

аппаратный стек

Вариант технической реализации стека, при котором стек размещается в специально отведенной группе регистров

программно-аппаратный стек

Вариант технической реализации стека, при котором стек размещается в основном запоминающем устройстве

однокристальная микроЭВМ
ОМЭВМ
микроконтроллер

Микропроцессорная система, реализованная в виде одной микросхемы

Intel MCS-51

8 — разрядная однокристальная микроЭВМ производства фирмы Intel

логическая совместимость

Совместимость интерфейсов двух микросхем с точки зрения состава и назначения выводов

физическая совместимость

Совместимость интерфейсов двух микросхем с точки зрения их электрических характеристик

ассемблер

Язык программирования, в котором каждый оператор соответствует одной строго определенной команде микропроцессора

виртуальная память

Способ организации памяти, при котором часть адресного пространства соответствует не физическому запоминающему устройству, а специальному файлу подкачки, расположенному на диске

свопинг

Перемещение данных из файла подкачки в физическую память и обратно в процессе функционирования виртуальной памяти

сегмент

Часть адресного пространства, в пределах которой можно "перемещаться" изменяя только одну часть адреса — смещение — в микропроцессорах Intel

дескриптор сегмента

Блок данных, описывающий сегмент

таблица дескрипторов

Таблица, содержащая дескрипторы сегментов. Располагается в памяти

локальная таблица дескрипторов

Таблица дескрипторов, содержащая дескрипторы сегментов, к которым имеет доступ только данный процесс

сегмент состояния задачи

Блок данных, содержащий информацию, необходимую для организации переключения задач в микропроцессорах Intel

контроллер прямого доступа в память
контроллер ПДП

Вспомогательное устройство в составе микропроцессорной системы, служащее для организации обмена данными по методу прямого доступа в память

параллельное программирование

Один из способов получения расчетной схемы, реализующей корректирующее устройство в МПСУ

аппаратная поддержка

Реализация какой-либо функциональности на уровне аппаратных средств МПС

ступень конвейера

Часть конвейера, выполняющая одну подоперацию

конвейер с обратной связью

Конвейер, в котором состав действий на какой-либо ступени может изменяться в зависимости от результатов работы последующих ступеней

многофункциональный конвейер

Конвейер, состав действий на отдельных ступенях которого может быть изменен

последовательное программирование

Один из способов получения расчетной схемы, реализующей корректирующее устройство в МПСУ

программирование корректирующего устройства

Получение расчетной схемы, реализующей корректирующее устройство в МПСУ

программируемый контроллер прерываний

Вспомогательное устройство в составе микропроцессорной системы, служащее для организации обмена данными по методу прерываний

каскадирование контроллеров прерываний

Последовательное подключение нескольких контроллеров прерываний с целью увеличения количества устройств, имеющих возможность обмена данными по методу прерываний

схема демультиплексирования

Электрическая схема, преобразующая мультиплексированную шину адреса-данных в раздельные шину адреса и шину данных

локальная шина

Шина, связывающая микропроцессор с системной и резидентной шинами

резидентная шина

Шина, связывающая микропроцессор с ЗУ и УВВ, к которым имеет доступ только данный микропроцессор

системная шина

Шина, связывающая микропроцессор с ЗУ и УВВ, которые совместно используются несколькими микропроцессорами в многопроцессорной системе

контроллер шины

Вспомогательное устройство в составе МПС, служащее для подключения локальной шины микропроцессора к системной шине

арбитр шины

Вспомогательное устройство в составе МПС, служащее для управления доступом микропроцессора к системной шине в многопроцессорной системе

контроллер арбитража

Вспомогательное устройство в составе МПС, служащее для определения приоритетов доступа к системной шине в схеме параллельного арбитража

арбитраж системной шины

Процедура определения порядка доступа микропроцессоров к общей системной шине в многопроцессорной системе

последовательный арбитраж

Один из вариантов решения задачи арбитража системной шины в многопроцессорной системе

параллельный арбитраж

Один из вариантов решения задачи арбитража системной шины в многопроцессорной системе

переключающееся ЛЗУ

Один из вариантов конвейеризации, используемый при построении ЗУ

двухпортовое ЛЗУ

Один из вариантов конвейеризации, используемый при построении ЗУ

расслоение ЗУ

Один из вариантов конвейеризации, используемый при построении ЗУ

критический участок

Группа команд асинхронного процесса, выполнение которой должно быть синхронизировано с выполнением группы команд другого асинхронного процесса

семафор

Специальный объект операционной системы, служащий для синхронизации асинхронных процессов

OSI

Стандарт, определяющий уровни взаимодействия в сетях с коммутацией пакетов

аппаратное управление потоком

Один из вариантов управления потоком данных при последовательной передаче

программное управление потоком

Один из вариантов управления потоком данных при последовательной передаче

сквозная запись

Один из вариантов управления ЛЗУ в процессе записи данных из микропроцессора в ЗУ

обратная запись

Один из вариантов управления ЛЗУ в процессе записи данных из микропроцессора в ЗУ

отложенное чтение

Один из вариантов управления ЛЗУ в процессе чтения данных из ЗУ в микропроцессор

сквозное чтение

Один из вариантов управления ЛЗУ в процессе чтения данных из ЗУ в микропроцессор

случайное замещение

Один из методов замещения старых данных новыми в ЛЗУ

метод простой очереди

Один из методов замещения старых данных новыми в ЛЗУ

система адресации

Правила, определяющие порядок назначения адресов узлам вычислительной сети

метод коммутации каналов

Один из методов коммутации в вычислительной сети

метод коммутации пакетов

Один из методов коммутации в вычислительной сети

дейтаграммный метод

Один из методов коммутации в вычислительной сети

метод "виртуального канала"

Один из методов коммутации в вычислительной сети

коммутация в вычислительной сети

Соединение двух узлов вычислительной сети для обмена информацией между ними

кодирование

Различные физические методы передачи информации в каналах связи

вспомогательные устройства

Различные устройства, входящие в состав МПС помимо микропроцессора, запоминающего устройства и устройств ввода-вывода

задача управления

Задача распределения ресурсов МПС между несколькими процессами

классификация УСО

Разделение УСО на группы в зависимости от характера преобразования информации

конвейеризация арифметических операций

Способ оптимизации выполнения арифметических операций, при котором процесс выполнения операции разделяется на последовательно выполняемые подоперации, образующие конвейер

вычислительная сеть

Совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающая обмен данными между микропроцессорными системами

погрешность работы цифрового интегратора

Суммарная ошибка, возникающая при использовании определенного алгоритма цифровой реализации интегрирования в МПСУ

процесс-писатель

Процесс, выполняющий запись данных в общее ЗУ в многопроцессорной системе

процесс-читатель

Процесс, выполняющий чтение данных из общего ЗУ в многопроцессорной системе

быстродействие ЗУ

Параметр, характеризующий время, необходимое запоминающему устройству для выполнения чтения или записи данных в ячейку с заданным адресом

быстродействие МПС

Параметр, характеризующий скорость выполнения программы микропроцессорной системой

нехватка портов однокристальной микроЭВМ

Ситуация, при которой встроенных параллельных портов однокристальной микроЭВМ недостаточно для ввода и вывода всех необходимых сигналов

программные средства вычислительной сети

Совокупность модулей операционной системы, обеспечивающих функционирование вычислительной сети

простой однополярный код

Один из способов кодирования данных при последовательной передаче

код NRZ

Один из способов кодирования данных при последовательной передаче

двуполярный код

Один из способов кодирования данных при последовательной передаче

код "Манчестер II"

Один из способов кодирования данных при последовательной передаче

flash-память

Особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти

EEPROM-память
Electronically EPROM

Электрически стираемая и электрически программируемая постоянная память

RISC-технология
Reduced Instruction Set Computing technology

Вычисления с сокращённым набором команд

SPI
Serial Peripheral Interface

Протокол последовательного периферийного интерфейса

IIC
Inter-Integrated Circuit

Протокол последовательного периферийного интерфейса

USART
Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter

Модуль последовательного ввода/вывода, который может работать в асинхронном режиме с последовательным портом компьютера или в синхронном режиме с микросхемами ЦАП, АЦП, последовательными EEPROM и т.п

разностная схема

Способ реализации операций дифференцирования и интегрирования в МПС

период дискретизации МПС

Период квантования по времени всех сигналов в микропроцессорной системе

алгоритм управления

Алгоритм, реализующий передаточную функцию корректирующего устройства в микропроцессорной системе управления

УСО для ввода данных без преобразования

УСО, предназначенное для ввода в микропроцессорную систему данных, представленных в параллельном двоичном формате

УСО для ввода данных в последовательной форме

УСО, предназначенное для ввода в микропроцессорную систему данных, передаваемых последовательным способом

УСО для ввода данных с преобразованием из дискретной формы в дискретную

УСО, предназначенное для ввода в микропроцессорную систему данных, представленных в дискретном (но не двоичном) виде, например импульсных сигналов

УСО для ввода данных с преобразованием из непрерывной формы в дискретную

УСО, предназначенное для ввода в микропроцессорную систему данных, представленных в виде непрерывных электрических сигналов

УСО для вывода данных без преобразования

УСО, предназначенное для вывода из микропроцессорной системы данных в параллельном двоичном формате

УСО для вывода данных в последовательной форме

УСО, предназначенное для вывода из микропроцессорной системы данных последовательным способом

УСО для вывода данных с преобразованием из дискретной формы в дискретную

УСО, предназначенное для вывода из микропроцессорной системы данных в дискретном (но не двоичном) виде, например в виде импульсов ШИМ

УСО для вывода данных с преобразованием из дискретной формы в непрерывную

УСО, предназначенное для вывода из микропроцессорной системы данных в виде непрерывных электрических сигналов

регистр команд микроконтроллера

Регистр микроконтроллера, содержащий текущую команду во время ее дешифрации и выполнения

память данных

ОЗУ в микроконтроллере, предназначенное для временного хранения данных

память команд

ПЗУ в микроконтроллере, предназначенное для хранения команд программы

периферийные модули микроконтроллера

Модули микроконтроллера, предназначенные для выполнения различных операций ввода-вывода

генератор тактовых импульсов

Генератор прямоугольных импульсов, подаваемых на вход микропроцессора или микроконтроллера для синхронизации работы его внутренних блоков