Исмагулов е. К., Кабанбаев а. Б., Мырзабек м. С
Микроэлектронды есептеу машинасының құрылымы мен
жүктеу/скачать 5,79 Mb. Pdf көрінісі
|
4.Оқу құралы. Біліктілігі «Электромеханик».
| 5.1.10
Микроэлектронды есептеу машинасының құрылымы мен құрастырылу принципі Кез - келген компьютердің құрамына арифметикалық - логикалық құрылғы (ALU) кіреді. Ол белгілі бір бит тереңдігінің кіріс сөздеріне (операндаларына) арифметикалық және логикалық амалдардың белгілі бір жиынтығын орындайды, нәтижені сол бит тереңдігінің Шығыс сөзі түрінде береді. ALU - да орындалатын операция түрі құрылғыға сыртқы операция кодымен беріледі. Арифметикалық операциялар кезінде АЛУ кіші разрядтардан көшіруді ескереді және нәтиженің жоғары разрядтарына көшіруді генерациялайды. Логикалық операциялар параллель және тәуелсіз операндтардың тиісті биттерінде орындалады. ALU бит торының толып кетуінің белгісі болып табылатын жоғары деңгейге ауысудан басқа, құрылғыда нәтиженің басқа белгілері пайда болуы мүмкін, мысалы, нәтиженің нөлге теңдігі, оның позитивтілігі, паритеті және т. б. Комбинациялық АЛУ принципін функционалды схеманың көмегімен түсіндіруге ыңғайлы (сурет.5.36). Мұнда төрт операцияның орындалуын қамтамасыз ететін екі таңбалы АЛУ көрсетілген: таңқаларлық логикалық "және", "немесе", "алып тастау немесе" және арифметикалық қосу. Схема қажетті операцияларды орындайтын комбинациялық құрылғылар жиынтығы және шығыс мультиплексорлары негізінде жасалады. Мультиплексорлар операция кодымен белгіленген операцияны жүзеге асыратын комбинациялық құрылғылардың шығыс сигналдарын АЛУ шығысына жібереді. АЛУ схемасында нәтиженің келесі белгілерін қалыптастыру қарастырылған: F2- разрядты торды толтыру (жоғары разрядтарға ауыстыру); P - оң нәтиже ("плюс»); Z - нөлдік нәтиже ("нөл"). 204 Z және P белгілері әрдайым қалыптасады, ал F2 белгісі арифметикалық қосу әрекетін орындау кезінде ғана пайда болады. Нақты ALU, әдетте, орындалатын операциялардың едәуір көп санына ие және олардың құрылымы шындық кестелеріне сәйкес синтезделеді. Компьютер құрылымындағы орталық орынды жад алады. Дәл осы жерде есептеулер үшін бастапқы деректер, осы деректерді өңдеу бағдарламалары, сонымен қатар аралық және соңғы есептеу нәтижелері сақталады. Компьютердің жады әдетте үш бөлікке бөлінеді: жедел жад, ROM және жедел жад (ROM). ОЗУ және ПЗУ бар атаулы ұйымдастыру. Ақпаратты жазу және оқу үшін олардың жад ұяшықтарына қол жеткізу топтық басқару тізбегіне әсер ететін көп биттік мекен - жай арқылы жүзеге асырылады. Шақыру - бұл жеке басқаруы бар жылдам жұмыс істейтін регистрлер жиынтығы. Бұл регистрлер кіріс және шығыс кодтарын бекіту арқылы ALU жұмысын қамтамасыз етеді. Бұдан басқа, ҚДҚ деректерді өңдеу процесінде оларды уақытша сақтау үшін пайдаланылады. Есептеуіш машинаның екілік кодтар бойынша арифметикалық және логикалық амалдарды орындауы ALU - да жүзеге асырылады. Компьютердің барлық элементтерін жалпы басқару және олардың жұмысын өзара синхрондау адам пайдаланушысының командаларын орындайтын басқару құрылғысын қамтамасыз етеді. Бұл сыртқы басқару командалары болуы мүмкін, мысалы, қашықтан басқару құралынан немесе жадқа алдын - ала енгізілген бағдарлама командалары. Бағдарлама командалары - бұл мәліметтерді математикалық өңдеудің, деректерді жіберудің, бағдарламаның орындалуын басқарудың белгілі бір операцияларын орындау туралы бұйрықтарды шифрлайтын екілік кодтар. Басқару құрылғысы тиісті жад ұяшығынан пәрменді автоматты түрде таңдап, оны орындап, келесісін таңдауы керек және т. б. Әдетте командаларды орындаудың табиғи тәртібі деп аталады, командалар бірінен кейін бірі дәйекті түрде көбейетін мекен - жайлары бар жад ұяшықтарына енгізілген кезде қолданылады. 205 Сур.5.36. Компьютердің функционалды схемасы Бағдарламаның бірінші ұяшығының мекен - жайы сыртқы басқарудың "қалпына келтіру" пәрменімен орнатылады. Пәрмендерді орындаудың табиғи тәртібі командалық кодтарда ешқандай нұсқауларды қажет етпейді, яғни ол әдепкі бойынша қолданылады. Табиғи тәртіпті сөзсіз немесе шартты түрде бұзуға мүмкіндік беретін арнайы басқару командалары бар (ALU операциясы нәтижесінің белгісіне байланысты). Мұндай командалар басқару құрылғысына келесі команданың мекен - жайын көрсетеді. Арасындағы ақпарат алмасу ЭЕМ - нің сыртқы ортамен ұйымдастырылады арқылы енгізу - шығару құрылғылары. Кіріс - шығыс бағдарламалық басқару және үзілістер бойынша енгізу - шығару мүмкіндігін көрсету керек. Бірінші жағдайда ақпарат алмасу бағдарламаның бастамасы бойынша және басқаруымен жүзеге асырылады. Екіншіден, кіріс - шығыс құрылғысы сыртқы сигналдардың әсерінен техникалық қызмет көрсетуді сұрайды. Басқару құрылғысы, реттей отырып, осы сұрау салуды тоқтатып, орындалуы негізгі бағдарламаның ЭЕМ іске қосады алдын - ала дайындалған бағдарламасын, қызмет көрсету, енгізу - шығару құрылғылары (бағдарламасын өңдеу үзу). Өңдеу бағдарламасының басқаруымен енгізу - шығару аяқталғаннан кейін компьютерлер үзіліс нүктесінен негізгі бағдарламаны орындауға қайта оралады. 206 Басқару құрылғысы, ALU және ROSU регистрлері әдетте орталық процессор деп аталатын бірыңғай құрылымдық блокқа біріктіріледі. жүктеу/скачать 5,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|