Принцип программного управления. Выполнение команд в микро – ЭВМ. Структура ЭВМ, страница 7

Операционный блок. (ОБ)

Основой операционного блока является центральный процессорный элемент (ЦПЭ), представляющий собой двухразрядные секции обработки данных. Если, например, ОБ обрабатывает 8 – разрядные данные, то используется и ЦПЭ. В общем случае для построения п-разрядных ОБ требуется п/2 секций. Выполнение операционного блока в виде массива центральных процессорных элементов позволяет изменять разрядность в зав-ти от конкретной задачи. В этом состоит одно из главных преимуществ секционных МП. Массив ЦПЭ выполняет операции:

--двоичная арифметика

--логические операции

--операции сдвига

-- проверка разрядов слова или всего слова на о.

26.Организация АЛУ.

Существует 3 вида АЛУ:

--АЛУ с аккумулятором

--АЛУ с регистрами общего назначения

--АЛУ со стековой организацией.

Классификация АЛУ:

По виду обрабатываемой информации:

А) по форме представления чисел:

-- с фиксированной запятой

--с плавающей запятой б) По разрядности:

--с постоянной разрядностью

--с переменной разрядностью в) По используемой системе счисления:

--позиционные

--непозиционные г) По способу представления отриц. чисел:

--с использованием обратного кода

--с использованием дополнит. кода.

По способу обработки информации:

--с последовательной обработкой

--с параллельной

--с параллельно-последовательной.

По логической структуре АЛУ:

--с однородной структурой

--с жёсткой структурой

--с магистральной структурой.

Функции АЛУ:

1.  Микропрограммное устройство (устройство управления),задающее посл-ть команд.

2.  Операционное устройство, в котором реализируется заданная посл-ть микрокоманд.

Структурная схема АЛУ:

Рг1-суматор- основной регистр АЛУ, в котором обращается рез-тат вычислений.

Рг2,Рг3-регистры слагаемых сомножителей делимого и делителя.

Рг4,Рг5-адресный регистр, предназначен для запоминания и формирования адреса операндов или результата.

Рг6-к-индексных регистров, содержимое которых используется для формирования адреса.

Рг7-и-вспомогательных регистров, которые могут использоваться в качестве аккумулятора, индексного регистра и для хранения промежуточного результата.

Рг1, Рг6,Рг7-программно-доступные регистры, могут быть адресованы в команде для выполнения операций с их содержимым.

Рг2, Рг3,Рг4, Рг5- программно-недоступные регистры.

Закон обработки информации задаёт микропрограмма, которая записывается в виде посл-ти микрокоманд А1, А2..Ап.(поступают в АЛУ от внешних источников).

Р1,Р2…Рm-передаются из АЛУ и воздействуют на микро программные уст-ва, изменяя естественный порядок выполнения команд. Рез-т вычислений из АЛУ передаётся по линиям У1,У2…Уп. Регистры Рг1-Рг7-информация поступает из операт. памяти.

27. Организация интерфейса.Классификация интерфейсов.

Интерфейс – сов-ть унифицированных электрических линий и шин, связывающих устройства микро ЭВМ или мп системы между собой, а также специальных схем, предназначенных для обеспечения этой связи, алгоритмов обмена данными, параметров сигналов, участвующих в обмене данными.

В настоящее время наибольшее распространение получили микро ЭВМ с магистральным интерфейсом. Линии связи между процессором, памятью и внешними устройствами делят на 3 группы:

--шина адреса

--шина данных

--шина управления

Электронная схема, входящая в состав внешнего устройства (ВУ) и обеспечивающая подключение к интервейсу называется контроллёром.

Через контроллёр процессор обменивается информацией с ВУ, а также управляет его работой и опрашивает его состояние. Обычно в контроллёрах для этих целей имеются два регистра:

--регистр данных (РД)

--регистр состояния (РС)

Каждый разряд регистра состояния имеет своё назначение. Например бит проверку готовности ВУ. Если в нём при чтении регистра состояния процессор обнаружил 1, значит внешнее устройство готово к вводу выводу. В системе может быть несколько контроллёров то каждому из них присваивается свой адрес. РД и РС каждого контроллёра тоже имеет свой адрес. В начале каждой операции ввода вывода процессор формирует адрес требуемого внешнего устройства. Контроллёры анализируют этот адрес, сравнивая с собственным адресом.