Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 17 стр.

      МП, как операционное устройство микропроцессорных систем, обеспечивает
эффективное автоматическое выполнение операций обработки цифровой информации в
соответствии с заданным алгоритмом. Для решения широкого круга задач в различных
областях применений МП должен обладать алгоритмически полной системой команд.
      Для описания МП, как функционального устройства, необходимо охарактеризовать
формат обрабатываемых данных и команд, количество, тип и гибкость команд, методы
адресации данных, число внутренних регистров общего назначения, регистров результата,
возможности организации и адресации стека, параметры виртуальной памяти и
информационную емкость прямо адресуемой памяти.
      Для построения микропроцессорных систем большое значение имеют средства
построения системы прерываний программ, построения эффективных систем ввода-вывода
данных и развитого интерфейса.

                            2.2.1. Типы и форматы данных

      Основными типами данных, которые встречаются при обработке информации в
микропроцессорах, являются числа, представленные в двоичной системе счисления,
алфавитно-цифровые символы, представленные последовательностями символов, и
логические значения.
      Числовые значения могут быть двух типов: целое и действительное. Для
представления целых значений и выполнения операций над ними используются целые
двоичные числа, а для действительных значений – числа с фиксированной или плавающей
запятой.
      Действительные числа, представленные в форме с плавающей запятой, гарантирует
возможность обработки широкого диапазона значений с высокой точностью, но при этом
использование арифметики с плавающей запятой приводит к увеличению времени обработки
и значительному увеличению количества оборудования. В связи с этим, в современных
БИС обработки данных эта задача возлагается на специализированные микропроцессоры, и
получили название сопроцессоры обработки чисел с плавающей запятой.
      Алгоритмы выполнения операций над целыми числами просты и при этом
достигается высокая скорость обработки информации, поэтому этот тип чисел реализуется в
микропроцессорах.
      Целое двоичное число имеет следующий формат:

        0 1                               n
         ±          Цифровые разряды


      Разряд с номером 0 является знаком числа. Знак плюс кодируется цифрой 0, знак
минус – цифрой 1. Разряды от 1 до n являются цифровыми. Запятая фиксируется после
младшего разряда с номером n. Этот формат обеспечивает представление целых значений в
диапазоне от –(2n - 1) до +(2n-1).
      Для представления отрицательных чисел наибольшее распространение получил не
модифицированный дополнительный код вследствие таких его достоинств, как однозначное
представление отрицательного и положительного нуля, отсутствие циклического переноса,
использование одного разряда для представления знака числа. При этом признаком
переполнения, например, при сложении двух чисел в дополнительном коде является наличие
переноса только в знаковый разряд из старшего разряда кода или только из знакового
разряда кода.
      Целое двоичное число без знака Х длиной в n-бит может принимать значения в
диапазоне 0