Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Регистр признаков ( флагов ).

УРОК 26

Тема:Структура однокристального микропроцессора.

Знать:

 

- назначение основных узлов;

- общий алгоритм работы.

Уметь:

- выбирать по справочнику необходимый тип МП по заданным информационным и электрическим параметрам.

 

 

Однокристальный МП содержит:

-УУ- управляющее устройство;

-АЛУ - арифметико – логическое устройство;

- регистр признаков;

- аккумулятор;

- дешифратор кода операций;

- регистр команд;

- РгОН - регистры общего назначения;

- указатель стека;

- счетчик команд;

- регистр адреса.

 

Микро - небольшой, маленький.

Процессор - устройство ЭВМ, реализующее машинную программу и выполняющее основные функции по управлению другими устройствами ее и обработке данных.

Микропроцессор выполняет следующие основные функции:

- обработка данных

- управление основными устройствами ЭВМ

- реализация определенных режимов работы ЭВМ.

 

Каким образом достигается выполнение этих функций?

Для выполнения этих функций в структурной схеме микро-

процессора существуют три основных устройства:

- АЛУ -арифметико – логическое устройство

- УУ - устройство управления

- регистров ая память.

- в современных ЭВМ также имеется внутреннее ОЗУ - кэш - память.

Для передачи данных между узлами микропроцессора предусмотрена внутренняя шина.

1. АЛУ производит обработку данных, то-есть, выполнение арифметических действий над числами, выполнение логических функций над логическими переменными,их перемещение.Основным узлом АЛУ является сумматор.

АЛУ получает данные через аккумулятор и буферный регистр, а результат выдается на аккумулятор, далее на внутреннюю магистраль данных. Сигналы, управляющие процессами в АЛУ поступают из УУ.

 

2. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ.

Устройство управления в определенной логической поледовательности вырабатывает управляющие сигналы, поступающие во внутренние узлы микропроцессора, а также на другие устройства ЭВМ. Таким образом, управление - это не что иное, как логическая последовательность УС.

Как это реализуется?

- в Регистр команд по внутренней магистрали данных поступает машинная команда, считанная из ОЗУ или из ПЗУ или из регисровой памяти.

- Дешифратор кода операций преобразует команды в сигналы которые поступают затем на все узлы микропроцессора по линиямуправления.

Для выработки УС на УУ поступают импульсы от генератора тактовых импульсов,который синхронизирует работу микропроцессора.

- К счетчику команд (регистру номера команд РНК) автоматически прибавляется 1, или же заносится новый адрес команды, т.е. образуется адрес очередной команды.

- Производится считывание очередной команды из памяти (цикл выборки).

.

РЕГИСТРЫ.

Регистры –это устройства,представляющие собой отдельные ячейки внутренней быстродействующей памяти микропроцессора.

Они используются для временного хранения информации при обработке данных.

Их количество различно для разных ЭВМ,но не меньше восьми.

Назначение:

1. Является промежуточной памятью при выполнении арифметических и логических операций в ЭВМ.

2. Является промежуточной памятью при пересылке данных из одной части микропроцессора в другую.

В АЛУ отсутствует память и буфер-регистр служит для накопления данных,поступающих с шины данных.При этом освобождается шина и увеличивается быстродействие.

Регистр признаков (флагов).

Он реализует функции контроля результата операций, при этом устанавливаются в «1» определенные разряды.

- С- разряд переноса. Он указывает что выполненная операция завершилась переносом из восьмого разряда в девятый или заемом «1»при вычитании.

- Z- нулевой разряд. Он показывает,что после операции во всех разрядах результата нуль.Его используют при сравнении чисел.Если Z=1, то числа равны.

- N- отрицательный знак числа.. Он указывает,что в старшем разряде «1»,то есть число отрицательное.Его используют при сравнении чисел, для определения, которое > или <.

3.2.Счетчик команд –содержит столько разрядов, сколько необходимо для адресации ячеек внутренней памяти.

Счетчик команд служит для организации порядка выполнения программы в соответствии с алгоритмом программы. Его содержимым всегда является адрес ячейки памяти, где находится команда.

Перед выполнением программы, в счетчик команд необходимо поместить адрес ячейки памяти, содержащий 1-ую команду.

После извлечения команды из ячейки и передачи ее по шине данных в регистр команд управляющего устройства автоматически увеличивает значение счетчика на единицу,то есть изменяет адрес.

Новый адрес указывает,где находится следующая команда. Этот адрес базы хранится в счетчике на протяжении всего времени выполнения текущей команды.

По окончании выполнения команды микропроцессор выбирает из памяти следующую команду и тут же вновь увеличивает значение счетчика.

Этот цикл повторяется на протяжении выполнения программы.

Указание действия микропроцессор над счетчиком команды означают,что программа хранится в последовательно расположенных друг за другом ячейках памяти.

 

Указатель стека.

Он используется для осуществления вызова подпрограммы и возврата в прерванную программу.

Под стек отводится область памяти, в которой временно сохраняется информация,необходимая микропроцессору для осуществления возврата из подпрограммы.Эту информацию,представляющую собой текущее значение счетчика команд микропроцессор загружает в стек по команде вызова подпрограммы.Так как текущим значением счетчика команд всегда является адрес следующей команды,то сохраняющей в стеке адрес указывает на команду,следующую непосредственно за командой вызова подпрограммы.

Поэтому когда при возврате из подпрограммы микропроцессор восстанавливает из стека значение счетчика команд,появляется возможность продолжить прерванную основную программу с требуемой команды,то есть с команды,следующей за вызовом подпрограммы.

 

3.4.РЕГИСТР КОМАНД.

Выбранная из памяти команда поступает по шине данных в регистр команд,после чего начинается цикл выполнения команды,первым действием которого является ее дешифрация,обеспечивающая управляющее устройство.

 

3.5.РЕГИСТР АДРЕСА.

Содержит адрес ячейки памяти ОЗУ, ПЗУ адрес внешнего устойства.

Если происходит обращение к памяти данный адрес поступает на ША и далее на адресные входы ИМС ОЗУ, ПЗУ.

Если это адрес внешнего устройства - он передается на ША и дешифрируется: происходит выбор одного из внешних устройств.

При выборке команды – это адрес команды.

При выборке данных - адреса операндов и результатов.

 

3.6.РЕГИСТРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Предназначены д ля расширения возможностей по обработке данных. Число этих регистров в различных микропроцессорах различно. Например, в МП К580 их 8, и их имена А,В,С, Н и т.д..

Выбор конкретного регистра определяется лишь удобством для программиста.

Пара регистров совместно может выполнить функцию 16-разрядного регистра, содержимое которого может, например помещается в регистр адреса.

Контрольные вопросы

1. Назначение счетчика команд.

2. Где происходит дешифрация кода опрерации?

3. Какие признаки вырабатываются при выполнении арифметических команд?

4. От чего зависит разрядность внутренней магистрали данных?

5. Назначение кода, выдаваемого на магистраль адреса.

6. Для чего предназначены регистры МП?

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основні терміни і поняття | Доисторическая магия


Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных