Информатика и выч. техника \ Организация ЭВМ и систем

Курс лекций «Организация ЭВМ и систем»: Методическое пособие, страница 2

01 СИ A

02 Y

C’ B

Перенос

Лекция №3

Структура микропроцессора:

Основные параметры МП:

1). Разрядность магистрали данных (МД);

Разрядность: 4,8,16,32,..(в пределах реального)

2). Тактовая частота – f(t);

РОН характеризуется следующими параметрами

1). RISC – машина: 32..64

2). CSC – машина: 8..16

шд – шина данных;

ша – шина адреса;

РОН – регистр общего назначения;

АЛУ – арифметическо-логическое устройство;

АК – аккумулятор;

РВХ – регистр временного хранения;

СК – счетчик команд;

Хт – тактовая частота;

СхС – схема синхронизации;

Ген – генератор тактовых сигналов

Схема Синхронизации ведет управление всей структурой МП(управляет блоками).

Разрядность определяет архитектуру вертикального и горизонтального программирования.

Горизонтальное программирование – одновременное управление N блоками(все действия выполняются за один такт).

Вертикальное программирование(выходов меньше блоков) – меньше скорость выполнения(от 1 такта и более).

Основной параметр, определяющие архитектуру процессора - разрядность шины. Бывают 4, 8, 16, 32, 64-разрядные шины.

РОН (регистр общего назначения) в различных машинах:

1) в RISK машинах размер РОН от 32 до 64

2) в CISK машинах от 8 до 16 (т.н. регистровые машины)

шд

выходов

Управление блокам

Схема 2. Структура горизонтального программирования

Разрядность определяет архитектура вертикального и горизонтального программирования.

Структура горизонтального программирования - почти все действия выполняются в один такт; структура вертикального программирования – в несколько тактов.

Цикл фон Неймана(команда):

1). Выборка команды

2). Дешифрация команд

3).4).Выполнение команда

Классификация команд:

1). Служебные команды: общий сброс системы, команда ожидания.

2). Команды пересылки данных.

3). Арифметические и логические команды.

4). Команды переходов: команды обработки прерывания.

Самый эффективный метод программирования, это последовательное программирование или его называют линейным (Все команды расположены последовательно, для организации ее необходимы иметь программный счетчик -СК. СК определяет разрядность шин адреса).

ШД – шина данных; ША – шина адреса; ШУ – шина управления.

РП – регистр признаков (слово состояние процессора)(Z – флаг нуля, C – флаг переноса, N – флаг знака(-,+). Может присутствовать флаг вспомогательного переноса C’).

При включение питания, формируется сигнал Reset, следовательно процессор переходит в начальное состояние:

- СК – обнуляется.

- Выполняется команда с нулевого адреса.