WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Мікропроцесор - Реферат

Мікропроцесор - Реферат

направляє інформацію, що зберігається в акумуляторі, у пам'ять даних. Код букви "А" передається по ШД і записується в осередок 200 цієї пам'яті. Виконано другу команду. Процес запам'ятовування не руйнує вмісту акумулятора. У ньому як і раніше знаходиться код букви "А".
12. МП звертається до комірки пам'яті 104 для вибору чергової команди і переводить пам'ять програм у режим зчитування.
13. Код команди висновку даних пересилається по ШД до МП, що поміщає неї в регістр команд, дешифрує і визначає, що потрібний операнд.
14. МП видає адреса 105 на ША і встановлює пам'ять програм у режим зчитування.
15. З пам'яті програм по ШД до МП надходить код операнда "У порт 10", що далі міститься в регістр команд.
16. МП дешифрує повну команду "Вивести дані в порт 10". За допомогою ША і ШК, що зв'язують його з пристроєм висновку, МП відкриває порт 10, пересилає код букви "А" (усе що ще знаходиться в акумуляторі) по ШД. Буква "А" виводиться через порт 10 на екран дисплея.
У більшості мікропроцесорних систем (МШС) передача інформації здійснюється способом, аналогічним розглянутому вище. Найбільш істотні розходження можливі в блоках введення і висновку інформації.
Підкреслимо ще раз, що саме мікропроцесор є ядром системи і здійснює керування всіма операціями. Його робота представляє послідовну реалізацію мікропроцедур вибірки-дешифрації-виконання. Однак фактична послідовність операцій у МШС визначається командами, записаними в пам'яті програм.
Таким чином, у МШС мікропроцесор виконує наступні функції:
- вибірку команд програми з основної пам'яті;
- дешифрацію команд;
- виконання арифметичних, логічних і інших операцій, закодованих у командах;
- керування пересиланням інформації між регістрами й основною пам'яттю, між пристроями введення/висновку;
- відпрацьовування сигналів від пристроїв уведення/висновку, у тому числі реалізацію переривань з цих пристроїв;
- керування і координацію роботи основних вузлів МП.
Логічна структура мікропроцесора
Логічна структура мікропроцесора, тобто конфігурація складовий мікропроцесор логічних схем і зв'язків між ними, визначається функціональним призначенням. Саме структура задає склад логічних блоків мікропроцесора і те, як ці блоки повинні бути зв'язані між собою, щоб цілком відповідати архітектурним вимогам. Спрацьовування електронних блоків мікропроцесора у визначеній послідовності приводить до виконання заданих архітектурою мікропроцесора функцій, тобто до реалізації обчислювальних алгоритмів. Ті самі функції можна виконати в мікропроцесорах зі структурою, що відрізняється набором, кількістю і порядком спрацьовування логічних блоків. Різні структури мікропроцесорів, як правило, забезпечують їхні різні можливості, у тому числі і різній швидкості обробки даних.
Загальна логічна структура мікропроцесора: I - керуюча частина, II - операційна частина; БУПК - блок керування послідовністю команд; Бквоп - блок керування виконанням операцій; БКФКА - блок керування формуванням кодів адрес; БКВП - блок керування віртуальною пам'яттю; БЗП - блок захисту пам'яті; Бкпрпр - блок керування перериванням роботи процесора; БКВВ - блок керування введенням/висновком; Рззп - реєстрове зверхоперативний запам'ятовуючий пристрій; АЛБ - арифметико-логічний блок; БДА - блок додаткової арифметики; БС - блок синхронізації.
При проектуванні логічної структури мікропроцесорів необхідно розглянути:
1) номенклатуру електронних блоків, необхідної і достатню для реалізації архітектурних вимог;
2) способи і засоби реалізації зв'язків між електронними блоками;
3) методи добору якщо не оптимальних, те найбільш раціональних варіантів логічних структур з можливого числа структур зі складом блоків, що відрізняється, і конфігурацією зв'язків між ними.
При проектуванні мікропроцесора приводяться у відповідність внутрішня складність кристала і кількість висновків корпуса. Відносний ріст числа елементів у міру розвитку мікроелектронної технології в багато разів перевищує відносне збільшення числа висновків корпуса, тому проектування БІС у виді кінцевого автомата, а не у виді набору схем, що реалізують деякий набір логічних перемикальних функцій і схем пам'яті, дає можливість одержати функціонально закінчені блоки і пристрої ЕОМ.
Використання мікропроцесорних комплектів БІС дозволяє створити мікроэвм для широких областей застосування внаслідок програмної адаптації мікропроцесора до конкретної області застосування: змінюючи програму роботи мікропроцесора, змінюють функції інформаційно-керуючої системи. Тому за рахунок складання програми роботи мікропроцесорів у конкретних умовах роботи визначеної системи можна одержати оптимальні характеристики останньої.
Якщо рівень тільки програмної "настроювання" мікропроцесорів не дозволить одержати ефективну систему, доступний наступний рівень проектування - мікропрограмний. За рахунок зміни вмісту ПЗП або програмувальної логічної матриці (ПЛМ) можна "настроїтися" на більш специфічні риси системи обробки інформації. У цьому випадку частково за рахунок зміни мікропрограм зачіпається апаратний рівень системи. Техніко-економічні наслідки тут зв'язані лише з обмеженим втручанням у технологію виготовлення керуючих блоків мікроэвм.
Зміна апаратного рівня інформаційно-керуючої мікропроцесорної системи, що включає в себе функціональні БІС комплекту, одночасно з конкретизацією мікропрограмного і програмного рівнів дозволяє щонайкраще задовольнити вимогам, пропонованим до системи.
Рішення задач керування в конкретній системі чисто апаратними засобами (апаратна логіка) дає виграш у швидкодії, однак приводить до складностей при модифікації системи. Мікропроцесорне рішення (програмна логіка) є більш повільним, але більш гнучким рішенням, що дозволяє розвивати і модифікувати систему. Зміна технічних вимог до інформаційно-керуючої мікропроцесорної системи веде лише до необхідності перепрограмування роботи мікропроцесора. Саме ця якість забезпечує високу логічну гнучкість мікропроцесорів, визначає можливість їхнього широкого використання, а значить і багатосерійноговиробництва виробництва.
Система команд
Проектування системи команд впливає на структуру ЕОМ. Оптимальну систему команд іноді визначають як сукупність команд, що задовольняє вимогам проблемно-орієнтованих застосувань таким чином, що надмірність апаратних і апаратно-програмних засобів на реалізацію рідко використовуваних команд виявляється мінімальною. У різних програмах ЕОМ частота появи команд різна; наприклад, за даними фірми DEC у програмах для ЕОМ сімейства PDP-11 найбільше часто зустрічається команда передачі MOV(B), на її частку приходиться приблизно 32% усіх команд у типових програмах. Систему команд варто вибирати таким чином, щоб витрати на рідко використовувані команди минулого мінімальними.
При наявності статистичних даних можна розробити (вибрати) ЕОМ з ефективною системою команд. Одним з підходів до досягнення даної мети є розробка команд довжиною в одне слово і кодування їхнього таким чином, щоб розряди таких коротких команд використовувати оптимально, що дозволить скоротити час реалізації програми і її довжину.
Іншим підходом до оптимізації системи команд є використання мікроінструкцій. У цьому випадку окремі біти або групи біт команди використовуються для кодування декількох елементарних операцій,
Loading...

 
 

Цікаве