Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

... konulu sunumlar: "Mikroişlemcili Sistem Tasarımı"— Sunum transkripti:

1 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
1. Hafta Mikroişlemcilere Giriş Yrd. Doç. Dr. Kubilay TAŞDELEN

2 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Ders detayları Kredi: 3 + 2 Derslikler ve saatleri: Teorik dersler: Uygulamalar: Kullanılacak Yazılımlar Yazılım geliştirmeleri için Keil µvision yazılımı Donanım benzetimleri için Proteus yazılımı Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

3 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Kaynaklar Mikroişlemciler ve 8051 Ailesi Türkçe Haluk Gümüşkaya- Alfa The 8051 Microcontroller I. Scott MacKenzie (µvision) (Proteus) Türkçe Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

4 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Değerlendirme Yıliçi Notu %60 Vize + %30 Lab. + %10 ödev+kısa sınav Yılsonu Notu %40 yıliçi + %60 Final Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

5 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı Dersinin Hedefleri
Mikroişlemci yapılarını kavrama Hafıza haritası tasarlama Assembly dili ile programlama (8051) Hata ayıklama Temel giriş çıkış devre elemanları ile tasarım Yazılım ve donanım benzetimlerini gerçekleştirme Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

6 Mikroişlemcilere Genel Bakış
Mikroişlemci Nedir? Bellek ünitesindeki kodları alarak çözen ve çalıştıran, program kontrollü bir entegre devre elemandır Mikroişlemci nerelerde kullanılır? Bilgisayarlar Endüstriyel kontrol sistemleri Haberleşme Elektrikli ev aletleri Otomotiv Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

7 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Tarihçe (3/1) 0000:Abaküs 1646: Pascal toplama makinesi 1812: Charles Babbage fark makinesi 1942: Eckert ve arkadaşları ENIAC vakum tüp 1945: Von Neuman mimarisi 1949: Wheeler ve Wilkes EDSAC makinesi 1950: Transistör teknolojisi 1960: VLSI Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

8 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Tarihçe (3/2) 1970: 71:Intel 4004 ilk işlemci 72:Intel 8008 ilk 8 bit işlemci 74: Motorola MC bit işlemci 76: Zilog Z-80 8-bit işlemci 78: Intel bit işlemci 79: Motorola MC bit 1980: 80: Intel iAPX bit işlemci 86: Acron Advance RISC 32-bit işlemci 87: Zilog Z bit işlemci Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

9 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Tarihçe (3/3) 1990 90: Transputer 91: MIPS Computer System 64-bit R4000 RISC 92: Digital's Alpha bit 300MHz 95: Intel 133MHz Pentium 96: Intel Pentium II 99: Intel Pentium III 500MHz 2000 00: Intel pentium IV 00: Intel IXP Network işlemci 01: Intel Xeon,Itanium 64 bit 02: Intel Itanium II 03: Intel Mobil işlemci Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

10 Mikroişlemcilerin geleceği ve Moore Kanunu
Gordon Earl Moore Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

11 Temel Mikrobilgisayar Mimarisi
Mikroişlemci Adres/veri yolu Bellek Giriş Çıkış Kontrol sinyalleri Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

12 Mikroişlemci ve Mikrodenetleyici
Adres yolu Veri yolu Kontrol Sinyalleri Mikroişlemci Serial COM Port ROM I/O Port RAM Timer Mikroişlemcili sistem (Mikrobilgisayar) Mikrodenetleyici Mikro işlemci RAM ROM Serial COM Port I/O Port Timer Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

13 Mikroişlemci Sınıflandırmaları
Bit uzunluğuna göre: 8 / 16 / 32 / 64 / 128? Bit işlemciler Hafıza organizasyonuna göre: Von Neumann Harvard Kod işleme yöntemine göre CISC RISC Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

14 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Von-Neumann Veri ve Program alanı aynı hafıza haritası üzerinde bulunur Kullanan işlemciler: 8051, 80X86, 68HC11 Veri Alanı CPU 8 Program Alanı Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

15 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Harvard Veri ve Program alanı ayrı hafıza haritası üzerindedir Güvenilirdir. Kullanan işlemciler: 8051 , PIC 8051 Von Neumann ve Harvard yapısını kullanır CPU 12 14 16 Veri Alanı 8 Program Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

16 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
CISC ve RISC CISC (Complex Instruction Set Computers) 0X0000 0X0001 80C51: MOV A,0x55 1110 0101 2 bytes, 2 cycles RISC (Reduced Instruction Set Computers) PIC16CXXX: MOVL 0x55 1 word, 1 cycle 1100XX 0X0000 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

17 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
Neden 8051? Intel tabanlı 8 bitlik mikroişlemci içerir Von Neuman ve Harvard mimarilerini destekler İlk üretilen ve ençok üreticiye sahip mikrodenetleyicidir (Intel, Philips, Atmel, Siemens, Dallas, Analog Devices, Hyundai, Sanyo, Winbond, Texas Instrument vb) Çok sayıda firma desteği (yazılım + donanım) Endüstriyel bir standarttır. Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

18 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
8051 Adres/Veri yolu Kontrol Sinyalleri Adres yolu Kontrol Sinyalleri Mikrodenetleyici birimleri (Bahar Dönemi) Mikroişlemcili Sistem Tasarımı

19 Mikroişlemcili Sistem Tasarımı
8051 İç yapısı AD0-AD7 A8-A15 RD WR Mikrodenetleyici birimleri (Bahar Dönemi) Mikroişlemcili Sistem Tasarımı