Принцип программного управления. Выполнение команд в микро – ЭВМ. Структура ЭВМ

1.Принцип программного управления .

Микропроцессорная система (МПС)- программного управления система предназначена для восприятия , хранения , обработки , передачи информации. Принцип программного управления Фон Неймана. Информация кодируется во двоичной форме и разделяется на единицу элементы информации. Разнотипные слова информации различаются по способу использования но не способами кодирования . Слова информации размещаются в ячейках памяти и индефецируются  номерами ячеек которые называются адресами слов. Алгоритм представляется в форме последовательность управляющих слов-команд которое определяет наименование операций и слова участвующие в операции. Алгоритм представленный в терминах машинах команд называют программным. Выполнение вычислений предписанных алгоритмом сводиться а последовательному выполнения команд в порядке однозначно определяемой программой. Первой выполняется команда заданная начальным адресом программы адрес следующей команды определяется в процессе выполнения текущей программе и может быть либо адресом следующей по ряду команды либо адресом любой другой команды. Процесс вычисления выполняется до тех пор пока не будет выполнена команда представляющая прекращение вычислений.

Недостатки принципа программного управления:

1.Представление информации в двоичной форме не традиционное.

2. Память машины линейна.

2. Выполнение команд в микро – ЭВМ

С помощью каждой команды кодируется 1 операция, выполненная над командами. Команда содержит 2 части: адресная часть – адреса исходных данных и результатов и операционная часть, код операции которого  должна выполнять микро – эвм в данном акте. Программа работы микро – эвм и исходные данные записываются на носитель инфо., затем устро- ом ввода инфо. считывается   и передается в операти вную память. Часть инфо запоминае тся  в ВЗУ. При расшифровке кода операции вырабатываются управляю щие сигналы, подготавливающие АЛУ

к выполнению указанной операции.

Одновременно ЦУУ передает из о перативной памяти в АЛУ содержание ячейки памяти с адресом А1, затем с адресом А2. АЛУ выполняет операции над 2 операндами и результат записывается в оперативную память по адресу А3.

3. Структура микро – эвм

Структура микро – эвм- абстрактная модель, устанавливающая состав, порядок и принципы выполнения основных частей микро –эвм  без учета их реализации.

ПУ- пульт управления

АЛУ- арифметико

–логическое устройство

ЦУУ- центральное ус-во управления

ОП- оперативная память

ВЗУ- внешнее запоминающее ус-во

Увв и Увыв обеспечивают связь в внешним устройством

Ус-во ввода осуществляет считывание инфо с определенных носителей и представляет считанную инфо в форме электр. сигналов, восприним. памятью.

Ус-во вывода  преобразует электрические сигналы, поступающие из памяти и несущие  в себе информацию о результатах обработки данных в форме текста, графиков, изображений. Память эвм  содержит программы, исходные данные, промежуточные результаты и др. информацию, необходимую эвм  для  выполнения различных операций. В оперативной памяти хранится оперативная информация. Она состоит из отдельных запоминающих ячеек, каждая из которых имеет свой адрес.

АЛУ выполняет след. операции:   

1)арифметические

2)логические

Центральный процессор- выполняет выборку команд  из памяти и выполнение действий, предписанных ими, управляет работой всех ус-в эвм.

4. Принцип микропрограммного управления микро -эвм

Каждое действие микро – эвм под воздействием сигналов управления  на все БИС(большие интегральные схемы), операционная часть, внешние утиплексоры, буферы, триггеры, регистры, память.

Совокупность таких управляющих сигналов в текущем такте работы микро – эвм – микрокоманда. К микрокомандам относят и то действие к которому приводит данная совокупность  управляемых сигналов. Микрокоманда как действие состоит из событий – микрооперация. Микрооперация – преобразование информации в каком- либо функциональном узле. Например микрокоманда сложная  2-х операндов А и В и занесение. Сдвиг влево результат на место операнды В состоит из след. микроопераций:

1)Подача А и В на выводы АЛУ

2)Выполнение в АЛУ сложения

3)Сдвиг результата  влево

4)запись результата по указанному адресу

Микропрограммы- сложное преобразование информации в оперативной части МПС, требующее несколько тактов. Для  выполнения каждой микропрограммы необходимо задать её адрес  и прочитать из МПП. Если микропрограмма линейная то задавать адрес специальной программы  можно счетчиком, предварительно загрузив его в начальный адрес. Если  микропрограмма с ветвлением или циклом, то нужен другой способ определения адреса след. команды.

РМК – регистр адреса микрокоманды

Исходными данными для этого служат обычный текущий адрес микрокоманды, а так же совокупность  приз наков и условий, поступающих от операционной части и внешней аппаратуры.

5. Системное программное обеспечение микроЭВМ.

МикроЭВМ предст. собой совокупность аппаратных и программных средств. Программным обеспеч-ем (ПО) наз. совокупность программ и правил со всей относящейся к ней документацией, позвол-ие использ. микроЭВМ для решения различных задач. ПО раздел-ся на : прикладное, системное.  Прикладное ПО предназнач. для решения конкретн. задач, интересующих пользователя и разраб-ся пользователем. Системное ПО предст. собой совокупность программы и языковых средств, служащих для поддержки микроЭВМ и наиболее эффективного выполнения ею своего целевого назначения. Основу системного ПО сост. операционная система(ОС).