Процессор и память 2

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Процессор и память 2

Содержание

2. Функциональная схемы микропроцессора
3. Функциональная схема микропроцессора Перед вами самый простой микропроцессор. Рассмотрим его состав. Мы видим 3 прямоугольника: память,
4. Функциональная схема микропроцессора Управляющая часть (пунктирные линии) запускается тактовыми импульсами Управляемая часть (сплошные линии), в соответствии
5. Функциональная схема микропроцессора Пунктиром показаны РК, ДК, СК, память программ и схема установки адреса следующей команды.
6. Функциональная схема микропроцессора РК - регистр команд хранит в течение цикла выполняемую команду ДК – дешифратора
7. Функциональная схема микропроцессора Сплошной линией показаны память данных, АЛУ, регистры, стек, устройства ввода-вывода
8. Функциональная схема микропроцессора Стек (памяти состояния) - сохраняет содержимое счетчика команд и возможную дополнительную информацию о
9. Функциональная схема микропроцессора ПД – память данных – сохраняет двоичные слова (данные, операнды) для обработки в
10. Функциональная схема микропроцессора Связь между управляющей и управляемой частью микропроцессора: Связь между этими частями осуществляется главным
11. Функциональная схема микропроцессора Для выполнения условных переходов необходима обратная связь правой (управляемой) части с модулем, определяющим
12. Функциональная схема микропроцессора
13. Функциональная схема микропроцессора Приведенный рисунок функциональной схемы поясняет прежде всего возможные функциональные связи между модулями ЭВМ.
14. Двухадресные и одноадресные процессоры Двухадресные процессоры всегда запоминают результат на месте первого операнда. Таким образом, в
15. Типы команд микропроцессора Рассмотрим систему команд микропроцессора Имеется 4 типа команд микропроцессора Команды обработки Команды передачи
16. Типы команд микропроцессора Команды обработки (одноадресный процессор)
17. Типы команд микропроцессора Команды передачи данных
18. Типы команд микропроцессора Команды ветвления программ
19. Типы команд микропроцессора Если нужен переход, но следует обеспечить, чтобы после отработки подпрограммы последовал возврат в
20. Типы команд микропроцессора Команды управления
21. Структура командных слов различного типа
22. Типы команд микропроцессора Совокупность микроопераций, выполняемых за один тактовый интервал, называют микрокомандой (МК). Главная отличительная особенность
23. Типы команд микропроцессора Есть два способа организации выполнения микрокоманд (микроопераций): - Аппаратный - рис а) на
24. Выполнение микроопераций (2 способа)
25. Выполнение микроопераций Последовательность микрокоманд, обеспечивающая выполнение операции, задаваемой кодом команды, а точнее - ее операционной частью,
26. Выполнение микроопераций Таким образом, процесс выполнения любой команды может быть описан некоторой микропрограммой и реализован за
27. Выполнение микроопераций Два подхода к применению микропрограммирования Микропрограммная реализация некоторого списка команд, в терминах которых будут
28. Выполнение микроопераций Двум подходам к применению микропрограммирования соответствуют два способа микропрограммирования непосредственно в двоичных кодах микрокоманд
29. Выполнение микроопераций Микропрограммирование на языке микроассемблера Различные поля микрокоманд задаются их символическими обозначениями, которые в совокупности
30. Выполнение микроопераций Микропрограммирование на языке микроассемблера Разработчик при этом должен располагать микроассемблером — программой, производящей перевод
31. Выполнение микроопераций Микропрограммирование на языке микроассемблера Для некоторых МПК разработаны кроссовые системы микропрограммирования систем, строящихся на
32. Выполнение микроопераций Микропрограммирование на языке микроассемблера Однако, в ряде систем микропрограммирования привязка символических наименований к физическим
34. Скачать презентацию

Слайд 2

Функциональная схемы микропроцессора

Слайд 3

Функциональная схема микропроцессора
Перед вами самый простой микропроцессор.
Рассмотрим его состав. Мы видим

3 прямоугольника: память, ЦП и УВВ

Слайд 4

Функциональная схема микропроцессора
Управляющая часть (пунктирные линии) запускается тактовыми импульсами
Управляемая часть (сплошные

линии), в соответствии со считываемой из программной памяти последовательностью команд побуждается к выполнению определенных операций обработки и передачи информации между АЛУ, программной памятью и порта-BB.

Слайд 5

Функциональная схема микропроцессора
Пунктиром показаны РК, ДК, СК, память программ и схема

установки адреса следующей команды.

Слайд 6

Функциональная схема микропроцессора
РК - регистр команд хранит в течение цикла выполняемую

команду ДК – дешифратора команд, который вырабатывает управляющие сигналы для прочих модулей ЭВМ в соответствии с тактовыми импульсами
СК - счетчик команд служит для хранения ранее подготовленного адреса программной памяти

Слайд 7

Функциональная схема микропроцессора
Сплошной линией показаны память данных, АЛУ, регистры, стек, устройства

ввода-вывода

Слайд 8

Функциональная схема микропроцессора
Стек (памяти состояния) - сохраняет содержимое счетчика команд и

возможную дополнительную информацию о состоянии ЦП к моменту прерывания
АЛУ - арифметическо-логическое устройство является ядром ЭВМ. Управляющим сигналом, посылаемым дешифратором команд, в этом модуле выполняется по необходимости логическая или арифметическая операция с одним или двумя операндами, результатом которых является новое двоичное слово. Обычно это происходит за один период тактовых импульсов.

Слайд 9

Функциональная схема микропроцессора
ПД – память данных – сохраняет двоичные слова (данные,

операнды) для обработки в АЛУ и результат вычислений.
Регистры и КЭШ-память – сверхоперативная память данных, расположена рядом с АЛУ для ускорения доступа к данным
Порты ВВ являются устройствами связи между ЭВМ и внешними устройствами.

Слайд 10

Функциональная схема микропроцессора
Связь между управляющей и управляемой частью микропроцессора:
Связь между этими

частями осуществляется главным образом по сигналам системы управления, кроме двух случаев.

Слайд 11

Функциональная схема микропроцессора
Для выполнения условных переходов необходима обратная связь правой (управляемой)

части с модулем, определяющим адрес следующей команды, чтобы передать признаки (выставить флаг) последнего результата.
Кроме того, для управляющей части должна иметься возможность вернуться к содержимому регистров.

Слайд 12

Функциональная схема микропроцессора

Слайд 13

Функциональная схема микропроцессора
Приведенный рисунок функциональной схемы поясняет прежде всего возможные функциональные

связи между модулями ЭВМ. Практическая их реализация может быть несколько иной. Так, различные типы памяти могут объединяться в блок памяти и соответственно этому подсоединяться совместно на общую магистраль связи. Как правило, в более сложных процессорах, существует специальный процессор для организации работы памяти, и специальный процессор для организации ввода-вывода.

Слайд 14

Двухадресные и одноадресные процессоры
Двухадресные процессоры всегда запоминают результат на месте первого

операнда. Таким образом, в команде достаточно указать лишь два адреса, но сообщаться будет первый, операнд.
Одноадресные процессоры это такие процессоры, в которых с самого, начала установлено определенное место в памяти (регистр). Этот регистр еще называют аккумулятором (регистром результата). Следовательно, в команде необходимо задать только один адрес для второго операнда, но перед обработкой надо прежде всего передать первый операнд в аккумулятор.

Слайд 15

Типы команд микропроцессора

Рассмотрим систему команд микропроцессора
Имеется 4 типа команд микропроцессора
Команды обработки
Команды

передачи данных
Команды ветвления программ (команды перехода, команды вызова)
Команды управления
.

Слайд 16

Типы команд микропроцессора
Команды обработки (одноадресный процессор)

Слайд 17

Типы команд микропроцессора
Команды передачи данных

Слайд 18

Типы команд микропроцессора
Команды ветвления программ

Слайд 19

Типы команд микропроцессора
Если нужен переход, но следует обеспечить, чтобы после

отработки подпрограммы последовал возврат в основную программу, такая задача решается парой команд:
ВЫЗОВ подпрограммы (CALL, переход с обязательным возвратом) и
ВОЗВРАТ в основную программу (RETURN).
Команда ВЫЗОВ по принципу действия соответствует команде перехода, но сохраняет содержимое счетчика команд, перезаписывая его в память состояния. В конце выполняемой подпрограммы должна стоять команда ВОЗВРАТ, действие которой состоит в том, что сохраненное в памяти состояние извлекается снова в счетчик команд и тем самым продолжается выполнение прерванной программы

Слайд 20

Типы команд микропроцессора
Команды управления

Слайд 21

Структура командных слов различного типа

Слайд 22

Типы команд микропроцессора
Совокупность микроопераций, выполняемых за один тактовый интервал, называют

микрокомандой (МК).
Главная отличительная особенность МК (по отношению к команде) заключается в том, что МК состоит из сигналов (или непосредственно определяет их появление), непосредственно воздействующих на те или иные входы функциональных элементов (например, на затворы транзисторов).

Слайд 23

Типы команд микропроцессора
Есть два способа организации выполнения микрокоманд (микроопераций):
- Аппаратный

- рис а) на следующем слайде;
Программный – рис б) там же.
БУС – блок условий
БУП МК – блок управления микрокомандой
ПЗУ МК – постоянное запоминающее устройство микрокоманд

Слайд 24

Выполнение микроопераций (2 способа)

Слайд 25

Выполнение микроопераций

Последовательность микрокоманд, обеспечивающая выполнение операции, задаваемой кодом команды, а

точнее - ее операционной частью, т.е. кодом операции (КОП), называют микропрограммой (МПР).

Слайд 26

Выполнение микроопераций

Таким образом, процесс выполнения любой команды может быть описан

некоторой микропрограммой и реализован за несколько машинных тактов, в каждом из которых выполняется одна микрокоманда, т. е. несколько (или одна) микроопераций.
Управляющее устройство предназначено для формирования совокупности управляющих сигналов, обеспечивающих выполнение всех микроопераций, составляющих ту или иную команду.

Слайд 27

Выполнение микроопераций

Два подхода к применению микропрограммирования
Микропрограммная реализация некоторого списка команд,

в терминах которых будут затем записываться алгоритмы прикладных задач, т. е. создание программного уровня МПС. Объем работы небольшой – несколько сотен микропрограмм.
Непосредственная микропрограммная реализация алгоритмов прикладных задач. Значительный объем работы, но максимальный выигрыш в производительности микропроцессорной системы.

Слайд 28

Выполнение микроопераций

Двум подходам к применению микропрограммирования соответствуют два способа микропрограммирования
непосредственно

в двоичных кодах микрокоманд
с использованием языка символьной записи микрокоманд - языка микроассемблера, либо на языке высокого уровня (ЯВУ)

Слайд 29

Выполнение микроопераций

Микропрограммирование на языке микроассемблера
Различные поля микрокоманд задаются их символическими

обозначениями, которые в совокупности составляют символическую запись микрокоманды.
Микропрограмма в символической записи легче составляется, лучше читаема, проще для понимания и отладки. Это дает большую производительность микропрограммирования и улучшение качества микропрограмм.
.

Слайд 30

Выполнение микроопераций

Микропрограммирование на языке микроассемблера
Разработчик при этом должен располагать микроассемблером

— программой, производящей перевод символических обозначений микрокоманд в их двоичные коды. Такой микроассемблер представляет собой достаточно сложную программу.

Слайд 31

Выполнение микроопераций

Микропрограммирование на языке микроассемблера
Для некоторых МПК разработаны кроссовые системы

микропрограммирования систем, строящихся на базе конкретного МПК. Кроме задания символических обозначений полей микрокоманд подобные системы предоставляют обычно возможность задавать символические имена адресуемым в микрокоманде элементам памяти — регистрам, ячейкам основной и управляющей памяти.
Однако, в ряде систем микропрограммирования привязка символических наименований к физическим адресам управляющей памяти, хранящей микропрограммы, возлагается на программиста.

Слайд 32

Выполнение микроопераций

Микропрограммирование на языке микроассемблера
Однако, в ряде систем микропрограммирования привязка

символических наименований к физическим адресам управляющей памяти, хранящей микропрограммы, возлагается на программиста.

Процессор и память 2

Содержание

Функциональная схемы микропроцессора

Функциональная схема микропроцессораПеред вами самый простой микропроцессор.Рассмотрим его состав. Мы видим

Функциональная схема микропроцессораУправляющая часть (пунктирные линии) запускается тактовыми импульсамиУправляемая часть (сплошные

Функциональная схема микропроцессораПунктиром показаны РК, ДК, СК, память программ и схема

Функциональная схема микропроцессораРК - регистр команд хранит в течение цикла выполняемую

Функциональная схема микропроцессораСплошной линией показаны память данных, АЛУ, регистры, стек, устройства

Функциональная схема микропроцессораСтек (памяти состояния) - сохраняет содержимое счетчика команд и

Функциональная схема микропроцессораПД – память данных – сохраняет двоичные слова (данные,

Функциональная схема микропроцессораСвязь между управляющей и управляемой частью микропроцессора:Связь между этими

Функциональная схема микропроцессораДля выполнения условных переходов необходима обратная связь правой (управляемой)

Функциональная схема микропроцессора

Функциональная схема микропроцессораПриведенный рисунок функциональной схемы поясняет прежде всего возможные функциональные

Двухадресные и одноадресные процессорыДвухадресные процессоры всегда запоминают результат на месте первого

Типы команд микропроцессора Рассмотрим систему команд микропроцессораИмеется 4 типа команд микропроцессора Команды обработкиКоманды

Типы команд микропроцессора Команды обработки (одноадресный процессор)

Типы команд микропроцессора Команды передачи данных

Типы команд микропроцессора Команды ветвления программ

Типы команд микропроцессора Если нужен переход, но следует обеспечить, чтобы после

Типы команд микропроцессора Команды управления