Блок интерфейса (БИ) включает в себя устройства, обеспечивающие его взаимодействие с внешними устройствами: узел управления шинами и узел формирования адресов памяти.
Узел управления шинами управляет работой всех шин, каждая из которых представляет собой набор соединительных проводников, сгруппированных по функциональному назначению: шина данных, шина адреса, шина управления. По каждому из проводников передается один бит двоичной информации. В некоторых типах МП шины данных и адреса могут быть могут быть мультиплексированы, т.е. в различные моменты времени одни и те же шины могут быть использованы как для передачи данных, так и для передачи адресов. Узел управления шинами осуществляет мультиплексирование шин, а тек же переключение направления передачи данных, отключение шин от магистралей и проч.
Узел формирования адресов памяти обеспечивает взаимодействие МП с ОЗУ и устройствами ввода-вывода информации. В его состав входят следующие устройства.
Указатель стека представляет собой регистр и служит для обеспечения адресации особого вида памяти, организуемом в ОЗУ и называемом стеком, принцип действия которого будет рассмотрен ниже.
Счетчик команд служит для формирования и хранения адреса команды: после выбора из ОЗУ текущей команды содержимое счетчика команд увеличивается на единицу и, таким образом, формируется адрес следующей ячейки памяти ОЗУ, в которой храниться следующая команда. Обычно команды одной программы размещаются в последовательно расположенных ячейках памяти ОЗУ. При необходимости изменения последовательного наращивания адресов ячеек в счетчик заносится адрес команды, к которой необходимо произвести переход, после чего счетчик вновь будет формировать последовательно нарастающие адреса ячеек памяти.
Схема инкремента-декремента служит для увеличения или уменьшения на единицу содержимого счетчика команд или какого-либо адресного регистра.
Адресные регистры используется для временного хранения адресов операндов или адресов пересылки результатов операций.
Регистр адреса используется для временного хранения адреса выполняемой операции в данный момент времени.
Устройство управления (УУ) необходимо для формирования сигналов управления для МП в процессе выполнения программы. Каждая команда, входящая в состав системы команд МП, выполняется за несколько тактов (от 5 до 10), в течение каждого из них формируется определенны набор управляющих сигналов. УУ содержит следующие блоки.
Регистр команд предназначен для хранения кода команды в течение всего времени ее выполнения. Разрядность этого регистра равна разрядности шины данных.
Дешифратор команд необходим для дешифрации кода команды, что необходимо для определения микропрограммы операции. По результатам дешифрации вырабатывается необходимая последовательность управляющих сигналов и производится считывание остальных слов команды, если они имеются (команда может содержать несколько слов, при этом первое из них обязательно - код операции).
Очередь команд – ОЗУ, объемом в несколько слов, предназначено для хранения очередных команд, в соответствии с программой. Запись в очередь команд производится в моменты, когда шина данных, связывающая МП с внешней памятью, свободна. Использование очереди команд позволяет повысить быстродействие МП за счет снижения времени, затрачиваемого на выборку очередной команды из внешней памяти.
Контрольные вопросы
1. Что называется данными МП?
2. Укажите назначение АЛУ.
3. Какие регистры МП являются программно доступными?
4. Какую функцию выполняют буферные регистры? Охарактеризуйте состояние Z выходов буферов.
5. Какие функции выполняет узел управления шинами?
6. В чем заключается назначение и принцип действия счетчика команд?
7. Чему равна разрядность регистра команд?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.