Факультеті Бағдарламалық қамтамасыз ету
жүктеу/скачать 2,27 Mb.
|
5-Дарис консп
- Бұл бет үшін навигация:
- Микропроцессордың құрылымдық схемасы
| 12-Дәріс
Тақырыбы: Микропроцессорлар. Жоспар: Микропроцессордың жалпыланған құрылымы Микропроцессордың негізгі өндірістік салалары Микропроцессор архитектураларының типтері Электронды есептеуіш машина 50-шы жылдан бастап кең қолданыста болды. Басында олар мемлекеттік ғимараттарда және ірі фирмаларда қолданылатын өте үлкен және қымбат құрылғылар болды. Электронды есептеуіш машинаның формасы мен көлемі микропроцессор деп аталатын жаңа құрылғыны дайындау барысында таңғаларлықтай өзгерді. Микропроцессор (МП) – бұл сандық мәліметтерді өңдеу үшін және сол өңдеу процесін бірнеше интегралды сұлбаларда басқару үшін бағдарламалы-басқарулы электронды сандық құрылғы. Микропроцессор – программа жадында сақталатын, мәліметтер өңдеуді басқаратын функционалды тұйықталған құрылғы. Микропроцессорлардың (МП) пайда болуы интегралды электрониканың дамуының арқасында мүмкіндігі артты. Ол кішкентай және орташа интеграциялық деңгейден үлкен және өте үлкен интегралды микросхемаларға өтуге мұмкіндік берді (БИС и СБИС). Микропроцессордың құрылымдық схемасы МП логикалық функциясы мен құрылымына қарай қарапайым электронды есептеуіш машина процессорының қысқартылған нұсқасына ұқсайды. Құрылысына қарай ол бірнеше үлкен және өте үлкен интегралды микросхемаларды сәйкестентіреді. МП құрылысына қарай біркристалды және көпкристалды бөлінеді. Соңғы кездерде микропрограммалы басқару бар біркристалды МП пайда болды. Микропрограммалы басқаруы бар көпкристалды МП архитектурасы, оны қолдануында жеңілдікті қамтамасыз етеді және басқа машина операцияларын параллельді орындайды. Яғни бұл мұндай МП-да ЭЕМ өнімділігін арттырады. Көпкристалды МП мүмкіндігі біркристалдықтардан жоғары екеніне қарамастан, көптеген қолданбалы есептер біркристалды МП негізінде шығарылады. Микропроцессордың құрылымдық схемасының сипаттамасы. МП құрамына арифметикалы-логикалық құрылғы, басқару құрылғысы және ішкі регистрлар блогы кіреді. Арифметикалы-логикалық құрылғы шұғыл ауыстыру сұлбасы бар екіеселенген сумматордан, қозғалмалы регистрдан және операндарды уақытша сақтауға арналған регистрдан құралады. Әдетте, бұл құрылғы бірнеше қарапайым операцияларды орындайды; қосу, алу, орын ауыстыру, жіберу, логикалық қосу (немесе), логикалық көбейту (және), 2 модулі арқылы қосу. Басқару құрылғысы АЛУ жұмысын және команда орындау процесінде ішкі регистрлар жұмысын басқарады. Команда ішіндегі операция кодына сәйкес, ол МП басқару блогындағы ішкі сигналдарды құрады. Команданың адрестік бөлігі басқару сигналдарымен сәйкес, белгілі бір ұяшық жадысындағы мәліметтерді есептейді. УУ сигналы бойынша әрбір жаңа, келесі команданы таңдау іске асады. АЛУ мүмкіндігін кеңейтетін ішкі регистрлар блогы МП ішкі жадысы болып қызмет етеді және мәліметтер және команданы уақытша сақтауға қолданылады. Ол тағы да кейбір мәліметтер өңдеу процесін орындайды. 4-тен 64-ке өзгере алатын жалпыға тағайындалған регистрлар, МП есептеуіш мүмкіндіктерін анықтайды. Олардың функциясы – операндардың сақталуы. Бірақ олар регистр ролін орындауы да мүмкін. Барлық жалпыға тағайындалған регистрлер асаоперативті сақтаушы құрылғы ретінде қарастыратын программисттерге рұқсат. Регистр – аккумулятор (“жинақтаушы”), операндарды уақытша сақтауға арналған. Буферлі мәліметтер регистрі ішкі шина мәліметтерді тасымалдаудан бұрын, таңдалған сөз жадысының уақытша пайдаланылуы үшін қолданады. Оның разрядтылығы ақпаратты сөздің байт мөлшерімен анықталады. Командар есептеуіші орындалатын команданың байттары орналасқан жады ұяшығының адресін құрайды. Командалар регистрі командалар есептеуішінде жататын адрестегі келесі командаларды қабылдап, сақтайды. Стек регистрлары стек және стек көрсеткіш болып бөлінеді. Микропроцессорларда стек – қайтару командалар адресін сақтайтын регистрлар жиынтығы. МП бөлігін құрайтын стек МП ішкі регистарлар да ғана емес, ОЗУ-да да орындалады. Соңғы жағдайда байланыста болу үшін арнайы регистр – стек көрсеткіші қажет. Стек көрсеткіші шың деп аталатын стектің соңғы бос емес ұяшығының адресін сақтайды. Көрсеткішті құрайтын сан стектің шыңын қайда орналасқандығын көрсетеді. Стекке келесі сөз жазылғанда, стек көрсеткішіндегі сан сәйкес ұлғаяды. Стектен сөз шығарылғанда, керісінше, стек көрсеткішін толтыратын сан азаяды. Бұдан басқа процедурадан, өзгерілмеген сан негізінде кез келген ұяшықтың бұзылмауынсыз есептеуге мүмкіндік етеді. Белгілер регистрі өз алдына триггерлар жиынтығын – жалауларды қарастырады. АЛУ-да орындалатын операциялар результаттарына байланысты, кез келген триггер 0 немесе 1 жағдайында орнатылады. Регистр құрамын анықтайтын жалаулық биттер шартты белгілерді реттейді; нольдік результат, результат белгілері, қайта орындау және т.б. жүктеу/скачать 2,27 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|