WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Мікропроцесор - Реферат

Мікропроцесор - Реферат

проектом, тому тестові програми з'являються значно пізніше його завершення. Але навіть якщо детальні тести виявляються підготовленими, часто практично недоцільно запускати них на імітаторі, тому що детальне моделювання вимагає великих витрат засобів на розробку програм і часу на обчислення, у результаті велика частина роботи з налагодження повинна відкладатися до моменту створення прототипу системи.
Після виявлення помилки повинний бути локалізований її джерело, щоб провести корекцію на відповідному рівні абстрактного представлення системи й у відповідному місці. Помилкове визначення джерела помилки або проведення корекцій на іншому рівні абстрактного представлення системи приводить до того, що інформація про систему на верхніх рівнях стає помилкової і не може бути використана для подальшого налагодження при виробництві й експлуатації системи. Наприклад, якщо несправність внесена у вихідний текст програми, написаної мовою асемблера, а корекція проведена в об'єктному коді, те подальше налагодження програми ведеться в об'єктному коді; при цьому всі переваги написання програми мовою асемблера зводяться на немає.
Основні характеристики мікропроцесора
Мікропроцесор характеризується:
1) Тактовою частотою, що визначає максимальний час виконання переключення
елементів в ЕОМ;
2) Розрядністю, тобто максимальним числом одночасно оброблюваних двійкових
розрядів.
Розрядність МП позначається m/n/k/ і включає:
m - розрядність внутрішніх регістрів, визначає приналежність до того або іншого класу процесорів;
n - розрядність шини даних, визначає швидкість передачі інформації;
k - розрядність шини адреси, визначає розмір адресного простору. Наприклад, МП i8088 характеризується значеннями m/n/k=16/8/20;
3) Архітектурою. Поняття архітектури мікропроцесора містить у собі систему команд і способи адресації, можливість сполучення виконання команд у часі, наявність додаткових пристроїв у складі мікропроцесора, принципи і режими його роботи. Виділяють поняття мікроархітектури і макроархітектури.
Мікроархітектура мікропроцесора - це апаратна організація і логічна структура мікропроцесора, регістри, що керують схеми, арифметико-логічні пристрої, що запам'ятовують пристрої і зв'язують їхні інформаційні магістралі.
Макроархітектура - це система команд, типи оброблюваних даних, режими адресації і принципи роботи мікропроцесора.
У загальному випадку під архітектурою ЕОМ розуміється абстрактне представлення машини в термінах основних функціональних модулів, мови ЕОМ, структури даних.
Структура типового мікропроцесора
Архітектура типової невеликої обчислювальної системи на основі мікро ЭВМ показана на мал. 2.1 Така мікро ЭВМ містить усі 5 основних блоків цифрової машини: пристрій введення інформації, керуючий пристрій (КП), арифметико-логічний пристрій (АЛП) ( що входять до складу мікропроцесора), що запам'ятовують пристрої (ЗП) і пристрій висновку інформації.
Мікропроцесор координує роботу всіх пристроїв цифрової системи за допомогою шини керування (ШК). Крім ШК мається 16-розрядна адресна шина (ША), що служить для вибору визначеної комірки пам'яті, порту введення або порту висновку. По 8-розрядній інформаційній шині або шині даних (ШД) здійснюється двонаправлене пересилання даних до мікропроцесора і від мікропроцесора. Важливо відзначити, що МП може посилати інформацію в пам'ять мікроэвм або до одному з портів висновку, а також одержувати інформацію з пам'яті або від одного з портів уведення.
Постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) у мікроэвм містить деяку програму (на практиці програму ініціалізації ЕОМ). Програми можуть бути завантажені в запам'ятовуючий пристрій з довільною вибіркою (ЗУПВ) і з зовнішнього запам'ятовуючого пристрою (ЗЗП). Це програми користувача.
Як приклад, що ілюструє роботу мікро ЭВМ, розглянемо процедуру, для реалізації якої потрібно виконати наступну послідовність елементарних операцій:
1. Натиснути клавішу з буквою "А" на клавіатурі.
2. Помістити букву "А" у пам'ять мікро ЭВМ.
3. Вивести букву "А" на екран дисплея.
Це типова процедура введення-запам'ятовування-висновку, розгляд якої дає можливість пояснити принципи використання деяких пристроїв, що входять у мікроэвм.
Зверніть увагу, що команди вже завантажені в перші шість комірок пам'яті. Збережена програма містить наступний ланцюжок команд:
1. Увести дані з порту введення 1.2.
Запам'ятати дані в комірці пам'яті 200.
3. Переслати дані в порт висновку 10.
Діаграма виконання процедури введення-запам'ятовування-висновку.
У даній програмі всього три команди, хоча на мал. 2.2 може показатися, що в пам'яті програм записано шість команд. Це зв'язано з тим, що команда звичайно розбивається на частині. Перша частина команди 1 у приведеній вище програмі - команда введення даних. В другій частині команди 1 указується, відкіля потрібно ввести дані (з порту 1). Перша частина команди, що пропонує конкретну дію, називається кодом операції (КОП), а друга частина - операндом. Код операції й операнд розміщаються в окремих комірках пам'яті програм.
Розглянемо проходження команд і даних усередині мікроэвм за допомогою занумерованих кружків на діаграмі. Нагадаємо, що мікропроцесор - це центральний вузол, керуючий переміщенням усіх даних і виконанням операцій.
Отже, при виконанні типової процедури введення-запам'ятовування-висновку в мікро ЭВМ відбувається наступна послідовність дій:
1. МП видає адреса 100 на шину адреси. По шині керування надходить сигнал, що встановлює пам'ять програм (конкретну мікросхему) у режим зчитування.
2. ЗП програм пересилає першу команду ("Увести дані") по шині даних, і МП одержує це закодоване повідомлення. Команда міститься в регістр команд. МП декодує (інтерпретує) отриману команду і визначає, що для команди потрібний операнд.
3. МП видає адреса 101 на ША; ШК використовується для перекладу пам'яті програм у режим зчитування.
4. З пам'яті програм на ШД пересилається операнд "З порту 1". Цей операнд знаходиться в програмній пам'яті в осередку 101. Код операнда (утримуюча адреса порту 1) передається по ШД до МП і направляється в регістр команд. МП тепер декодує повну команду ("Увести дані з порту 1").
5. МП, використовуючи ША і ШК, що зв'язують його з пристроєм уведення, відкриває порт 1. Цифровий код букви "А" передається в акумулятор усередині МП і запам'ятовується. Важливо відзначити, що при обробці кожної програмної команди МП діє відповідно до мікропроцедуривибрання-декодування-виконання.
6. МП звертається до осередку 102 по ША. ШК використовується для перекладу пам'яті програм у режим зчитування.
7. Код команди "Запам'ятати дані" подається на ШД і пересилається в МП, де міститься в регістр команд.
8. МП дешифрує цю команду і визначає, що для неї потрібний операнд. МП звертається до комірки пам'яті 103 і приводить в активний стан вхід зчитування мікросхем пам'яті програм.
9. З пам'яті програм на ШД пересилається код повідомлення "У комірці пам'яті 200". МП сприймає цей операнд і поміщає його в регістр команд. Повна команда "Запам'ятати дані в комірці пам'яті 200" обрана з пам'яті програм і декодована.
10. Тепер починається процес виконання команди. МП пересилає адреса 200 на ША й активізує вхід запису, що відноситься до пам'яті даних.
11. МП
Loading...

 
 

Цікаве