ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Русанов В. В. , Шевелев М. Ю. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
И СИСТЕМЫ
Учебное пособие
2012
1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра Промышленной электроники
«МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
И СИСТЕМЫ (МПУиС)»
Учебное пособие
для студентов
направления 210100 «Электроника и наноэлектроника»
2012
2
УДК 681. 325. 5-0181. 4(075. 8)
ББК 32. 97я73
Р882
Р882 Русанов В. В. , Шевелёв М. Ю. Микропроцессорные устройства и системы: Учебное посо-
бие для вузов. – Томск: Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники, 2012. – 184 с. ISBN 978-5-94154-128-7
В пособии излагаются вопросы организации функциониро-
вания и программирования микропроцессорных средств. Пред-
ставлены микропроцессоры общего применения, процессоры
обработки сигналов, а также микроконтроллеры для встроенных
приложений: коммуникационные, для задач управления и др. Рассматриваются программные модели процессоров и микро-
контроллеров, особенности организации периферийных уст-
ройств, средства отладки и проектирования. Приводятся приме-
ры применения и программирования. Учебное пособие ориентировано на студентов технических
университетов, обучающихся по направлению «Цифровая и
микропроцессорная техника». УДК 681. 325. 5-0181. 4(075. 8)
ББК 32. 97я73
ISBN 978-5-94154-128-7 © Русанов В. В. , Шевелёв М. Ю. , 2012
© ТУСУР, 2012
3
Оглавление
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 7
1. КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРОПРОЦЕССОРОВ... ... ... ... . . 9
1. 1. Основные варианты архитектуры и структуры... ... ... 9
1. 2. Классификация современных микропроцессоров по
функциональному признаку ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 16
2. СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ И
ПРИНЦИПЫ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ... ... ... ... ... ... . . 23
2. 1. Общие сведения о структуре микропроцессорных
систем ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2. 2. Принцип реализации выполнения программы ... ... . . 27
2. 3. Вызов подпрограммы. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 30
2. 4. Обслуживание прерываний и исключений. ... ... ... ... 32
2. 5. Прямой доступ к памяти. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 34
3. 8-РАЗРЯДНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ... ... ... ... ... ... . . 36
3. 1. Типовая модульная структура микроконтроллера . . 36
3. 2. Процессорное ядро микроконтроллера ... ... ... ... ... ... . 40
3. 3. Модули резидентной памяти микроконтроллера ... . 44
3. 3. 1.