Вопросы-МПС-Лето

Вопросы для экзамена по дисциплине
«Микропроцессорные системы» 2011
1. Определение микропроцессора. Общие сведения о микропроцессорных системах. Классификация микропроцессоров: по технологии изготовления, по
типу архитектуры, по разрядности данных, по назначению, по виду обрабатываемой информации, по виду временной организации работы.
2. RISC и CISC-архитектуры процессоров. Преимущества и недостатки. Примеры современных процессоров с RISC и CISC-архитектурой. Пять основных
принципов разработки современных процессоров.
3. Укрупненная структурная схема элементарной микропроцессорной системы.
Назначение основных функциональных узлов.
4. Функции процессора. Системная магистраль. Схема подключения процессора.
5. Внутренняя структура микропроцессора. Схема управления выборкой команд,
АЛУ, регистры процессора, схема управления прерываниями, схема управления прямым доступом к памяти, логика управления.
6. Принцип конвейеризации. Примеры реальных конвейеров. Понятие глубины
конвейера. Развитие структуры конвейера с каждым новым поколением процессоров (показать на примере микропроцессоров семейства Intel).
7. Суперскалярные архитектуры. Статическая и динамическая структура программы. Зависимость по управлению, зависимость по данным. Модель окна
исполнения. Архитектура суперскалярного процессора, описание основных
блоков.
8. Характеристики систем памяти микропроцессорных систем.
9. Многоуровневая иерархическая архитектура памяти: описание каждого уровня. Основная память.
10. Режимы доступа к памяти: последовательный, конвейерный, регистровый;
страничный; пакетный, удвоенной скорости.
11. Статическая и динамическая память. Основные функциональные характеристики.
12. Статические оперативные запоминающие устройства: классификация.
13. Однопортовые и многопортовые оперативные запоминающие устройства.
14. Энергонезависимые оперативные запоминающие устройства.
15. Классификация динамических оперативных запоминающих устройств. Виды
микросхем динамической памяти.
16. Постоянная память. Память программ для микроконтроллеров. Микросхемы
постоянной памяти.
17. Кэш-память. Структура системы с основной и кэш-памятью. Параметры эффективности применения кэш-памяти.
18. Способы отображения основной памяти на кэш-память: прямое, полностью
ассоциативное.
19. Микроконтроллеры, классификация. Принстонская и Гарвардская архитектуры. Преимущества и недостатки.
20. Типы памяти микроконтроллеров. Память программ, память данных, внешняя
память, регистры МК, стек.
21. Система питания микроконтроллеров, понятие собственной мощности. Система тактирования и синхронизации микроконтроллеров.
22. Отличительные признаки современных 8-разрядных микроконтроллеров. Модульная организация МК. Структура процессорного ядра МК.
23. Организация связи МК с внешней средой и временем. Порты ввода-вывода.
Типовая схема двунаправленного порта ввода-вывода.
24. Структура модуля таймера-счетчика. Недостатки «классического» таймерасчетчика. Пути усовершенствования.
25. Микроконтроллер 8051, его место в современном производстве микроконтроллеров. Базовая архитектура процессора. Назначение основных регистров. Регистры специальных функций. Регистр флагов.
26. Микроконтроллер 8051: организация памяти программ и памяти данных.
Способы адресации. Устройство управления и синхронизации.
27. Организация портов ввода-вывода микроконтроллера 8051. Устройство портов. Альтернативные функции портов.
28. Таймеры-счетчики микроконтроллеров семейства 8051: регистр режима работы, регистр управления-статуса. Режимы работы таймеров-счетчиков.
29. Средства и системы разработки приложений на основе микроконтроллеров.
30. Программирование микроконтроллеров. Языки программирования. Преимущества и недостатки применения языков низкого и высокого уровня. Основные группы команд ассемблера микроконтроллеров.
31. Системы ввода/вывода (СВВ). Способы подключения СВВ к процессору, их
достоинства и недостатки.
32. Организация адресного пространства системы ввода/вывода.
33. Структура и функции модуля ввода/вывода.
34. Методы
управления
вводом/выводом:
программно
управляемый
ввод/вывод;ввод/вывод по прерываниям; прямой доступ к памяти.
35. Компьютеры параллельного действия. Мультипроцессоры и мультикомпьютеры.
36. Классификация компьютеров параллельного действия.
37. Базовая архитектура транспьютера. Структура систем на его основе.
38. Характеристика языка параллельного программирования Оккам, его применение в транспьютерах
39. Коммуникация по внутренним каналам транспьютера
40. Коммуникация по внешним каналам транспьютера