Для групп б13-501, б13-502, б13-503, б14-571, б14-572, б14-в71, б14-в72

Для групп Б13-501, Б13-502, Б13-503, Б14-571, Б14-572, Б14-В71, Б14-В72

I. Общие положения

1.1 Микропроцессор и его архитектура.

1.2 Типы МП БИС

1.3 Универсальные микропроцессоры и их основные характеристики.

1.4 Однокристальные микроконтроллеры: особенности архитектуры, основные характеристики, область применения.

Однокристальные микроконтроллеры

Структура микроконтроллера типа МК-51. Основные функциональные блоки и их назначение:

· организация памяти программ и памяти данных

· аппаратные и программные средства микроконтроллера для обработки битовой информации

· система прерывания.

· блок таймеров/счетчиков: назначение, структура, режимы работы, применение.

· организация последовательного ввода/вывода в микроконтроллере.

· флэш-память.

· работа таймеров/счетчиков в ШИМ-режиме.

· сторожевой таймер.

Универсальные микропроцессоры

3.1 Структура универсального МП. Основные функциональные блоки и их назначение.

3.2 Регистровая структура 32-разрядного МП.

3.3 Организация памяти. Физическое адресное пространство. Логическое адресное пространство (ЛАП): линейное, сегментированное, страничное, сегментно-страничное.

3.4 Структура логического адреса в сегментированном ЛАП. Селектор, дескриптор сегмента, смещение. Назначение и структура глобальной и локальных таблиц дескрипторов. Фор­миро­ва­ние линейного и физического адреса в сегментированном ЛАП. Кэширование дескрипторов.

3.5 Структура расширенного кода команды x86. Вычисление процессором смещения.

3.6 Виртуальная память. Страничное ЛАП. Структура линейного адреса в страничном ЛАП. Назначение каталога таблиц страниц и таблиц страниц.

3.7 Трансляция линейного адреса в физический при страничной организации памяти. Структура элемента каталога таблиц страниц и элемента таблицы страниц. Буфер ассоци­ативной трансляции: назначение, структура, механизм замещения строк.

3.8 Механизмы защиты в 32-разрядном микропроцессоре. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям. Механизмы передачи управления между программами на разных уровнях привилегий. Шлюз вызова.

3.9 Многозадачный режим работы микропроцессора, аппаратные средства поддержки многозадачности: регистр задачи, дескриптор сегмента состояния задачи, сегмент состояния задачи. Механизм переключения задач.

3.10 Назначение и принципы работы кэш-памяти. Типы кэш-памяти. Кэш-память с прямым отображением, полностью ассоциативная, многоканальная.

3.11 Назначение и принципы работы кэш-памяти. Способы организации кэширования (сквозная и обратная запись). MESI-диаграмма поддержки когерентности кэш-памяти.

3.12 Назначение и принципы работы кэш-памяти. Организация внутренней кэш-памяти 32-разрядного универсального микропроцессора.

3.13 Прерывания и исключения в МПС. Функционирование микропроцессора при обработке прерываний и исключений. Таблица векторов прерываний. Дескрипторная таблица прерываний.

3.14 Аппаратные прерывания в микропроцессорных системах. Источники аппаратных прерываний в стан­дартной конфигурации МПС. Контроллер приоритетных прерываний (КПП): функции, стру­к­тура и алгоритм работы. Включение КПП в структуру микропроцессорной системы. Каскадное включение контроллеров приоритетных прерываний.

3.15 Структура микропроцессорной системы. Типы обмена информацией между микропроцессором, памятью и внешними устройствами.

3.16 Программно-управляемый обмен информацией в микропроцессорной системе. Обмен информацией в режиме прямого доступа в память. Структура и функционирование контроллера прямого доступа в память. Каскадное включение контроллеров прямого доступа в память.

3.17 Функции чипсета. Структура микропроцессорной системы при использовании чипсета. Чипсеты компаний Intel и AMD.

Микропроцессоры компании AMD.

5.1. Этапы развития архитектуры.

5.2. Технология обработки информации 3DNow!

5.3. Технология снижение энергопотребления PowerNow!

5.4. Технология межпроцессорного взаимодействия HyperTransport.

Российские микропроцессоры.

6.1. Особенности разработки российских микропроцессоров. Российские компании, занимающиеся разработкой собственных микропроцессоров.

6.2. Семейство микропроцессоров «Эльбрус». Архитектура микропроцессора «Эльбрус». Микропроцессор «Эльбрус-S». Система на кристалле «Эльбрус-2С+». Средства повышения надёжности и защищённости программного обеспечения в микропроцессорах «Эльбрус».

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. 004/Г95 Гуров. В.В. Архитектура микропроцессоров. – М.: Бином, 2010. – 272 с. [Электронный ресурс] – URL: http://intuit.ru

2. Гуров В.В. Микропроцессорные системы. Учебник. – Изд. ИНФРА-М, 2016. 336 с. + доп. материалы

3. Гуров В.В., Рыбаков А.А. Лабораторный практикум "Разработка микропроцессорных систем на ос­нове однокристальных микроконтроллеров". М.: МИФИ, 2000.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Сайт компании Atmel [Электронный ресурс] – URL: http://www.atmel.com/ru/ru/ (дата обращения: 20.03.14)

2. Высокопроизводительные 8-разрядные RISC микроконтроллеры семейства AVR [Электронный ресурс] – URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Atmel/micros/avr (дата обращения: 20.03.14)

3. Микроконтроллеры AVR фирмы “ATMEL” http://proga-school.narod.ru/MK_ATMEL/MK_AVR_ATMEL.htm

4. Архитектура 8-разрядных микроконтроллеров семейства AVR http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/micros/avr/arh/start.htm

5. Микроконтроллеры Atmel архитектуры AVR32 семейства AT32UC3 http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3053395.

6. «Эльбрус» сегодня. - «Открытые системы», № 02, 2009 http://www.osp.ru/os/2009/02/7314081

7. Куда идет «Эльбрус» «Открытые системы», № 07, 2011 http://www.osp.ru/os/2011/07/13010501/

8. Компания ЗАО "МЦСТ" http://www.mcst.ru/ (на этом сайте есть полнотекстовые статьи)

9. Sandy Bridge: микроархитектура Intel следующего поколения http://www.computerra.ru/terralab/platform/559825/

10. Владимир Романченко Микроархитектура Intel Sandy Bridge http://www.3dnews.ru/guide/intel-sandy-bridge http://www.3dnews.ru/guide/intel_sandy_bridge_2 , http://www.3dnews.ru/guide/intel_sandy_bridge_3

11. Sandy Bridge: Intel Core второго поколения http://www.thg.ru/cpu/sandy_bridge/index.html

12. М. Ахметов “8-разрядные RISC микроконтроллеры” [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.chipnews.ru/html.cgi/arhiv/99_09/stat_2.htm

13. http://www.angstrem.ru/

14. Сайт компании AMD [Электронный ресурс] – URL: http://www.amd.com/ru / (дата обращения: 20.03.14)

15. Сайт ОАО НПЦ «ЭЛВИС» [Электронный ресурс] – URL: http://multicore.ru

16. Максимов А. Российские IP-ядра стандарта SpaceWire. – Компоненты и технологии, 2013, №9

17. Павлов П. Некоторые тенденции на рынке микроконтроллеров. – Современная электроника, 2009, №8.

18. Черняк Л. Многоядерные процессоры и грядущая параллельная революция – Открытые системы, 2007, №04.

19. Кузьминский М. 64-разрядные микропроцессоры AMD. – Открытые системы, 2002, №04.

20. Исаев М.В., Кожин А.С., Костенко В.О., Поляков Н.Ю., Сахин Ю.Х. Двухъядерная гетерогенная система на кристалле «Эльбрус-2С+». – Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, выпуск 3, 2012.

21. Кузнецов С. Open Source и проприетарная архитектурная революция. – Открытые системы, 2007, № 05.

22. Карпов А., Рыжков Е. Архитектура AMD64 (EM64T) [Электронный ресурс] – URL: http://www.viva64.com/ru/a/0029 / (дата обращения: 20.03.14)

23. Карпов А., Рыжков Е. Что такое 64-битные системы. [Электронный ресурс] – URL: http://www.viva64.com/ru/l/0001/ (дата обращения: 20.03.14)

24. Кощеев А. Процессоры «MADE IN RUSSIA» http://www.koshcheev.ru/2012/07/17/processory-made-in-russia (дата обращения: 20.03.14)

25. Микроархитектура процессоров Intel Itanium 2 [Электронный ресурс] – URL: http://parallel.ru/russia/MSU-Intel/Itanium2.html (дата обращения: 20.03.14).

26. Обзор микропроцессоров AMD Phenom 9500/9600 [Электронный ресурс] – URL: http://gdznet.com/userhelps/obzor-mikroprocessorov-amd-phenom-9500-9600.html (дата обращения: 20.03.14)

27. Процессоры AMD A4-3400 и A6-3500 [Электронный ресурс] – URL: http://www.ixbt.com/cpu/amd-a4-a6-3x00.shtml (дата обращения: 20.03.14)

28. Шнитман В.З., Кузнецов С.Д. Аппаратно-программные платформы корпоративных информационных систем [Электронный ресурс] – URL:http://citforum.ru/hardware/app_kis/contents.shtml (дата обращения: 20.03.14)

для групп Б13-501, Б13-502, Б13-503, Б14-571, Б14-572, Б14-В71, Б14-В72

I. Общие положения

1.1 Микропроцессор и его архитектура.

1.2 Типы МП БИС

1.3 Универсальные микропроцессоры и их основные характеристики.

1.4 Однокристальные микроконтроллеры: особенности архитектуры, основные характеристики, область применения.