Принцип программного управления Микропроцессор Алгоритм работы процессора
я_я2Г Л А В А 4 М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р
Микропроцессор - это процессор, выполненный в виде большой ин-
тегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический корпус. В
основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит использование мик-
ропроцессоров. Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он
осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и
управляет работой остальных устройств компьютера. Основными характеристиками микропроцессора являются быст-
родействие и разрядность. Быстродействие - это число выполняе-
мых операций в секунду. Разрядность характеризует объём инфор-
мации, который микропроцессор обрабатывает за одну операцию:
8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 8 бит ин-
формации, 32-разрядный - 32 бита.Скорость его работы во многом
определяет быстродействие компьютера. В IBM PC используются
микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с
ними процессоры других фирм. СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА. ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї і Микропроцессор і ГДДДДДДДДДВДДДДДДДДДґ і і і ЪДДДДДДДДДДДДДДДДґ ЪДДДБДДї ГДДДДДДДДДДДДДДДї і А Л У і і У У і і РЕГИСТРЫ і АДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДЩ я2А Л У я0- арифметическо-логическое устройство. Оно обеспе-
чивает выполнение основных операций по обработке информации. Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические
операции, производимые над двоичными числами, причем в одну
секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких опера-
ций. Сложение, вычитание, умножение и деление - элементарные
операции, выполняемые А Л У ЭВМ. Полный набор таких операций
называют системой команд, а схемы их реализации составляют ос-
нову А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ включает и
логическое устройство, предназначенное для операций, при осу-
ществлении которых отсутствует перенос из разряда в разряд.
Иногда эти операции называют логическое И и логическое ИЛИ.
Все операции в АЛУ производятся в регистрах - специально отве-
денных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций опре-
деляется минимальным временем сложенния двух операндов, нахо-
дящихся в регистрах. В случае , если одно или оба слагаемых
находятся не в регистра, а в запоминающем устройстве (ЗУ),
учитывается также время пересылки слагаемых в регистры и время
записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве современных мик-
ропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносе-
кунд до нескольких микросекунд. я2У Уя0 - устройство управления, управляет процессом обработ-
ки и обеспечивает связь с внешними устройствами. РЕГИСТРЫ -
внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя
память процессора. Регистров - три. Один хранит команды или
инструкции, два других - данные. В соответствии с командами
процессор может производить сложение, вычитание или сопостав-
ление содержимого регистров данных. Основной микропроцессор определяет быстродействие компь-
ютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT
используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT исполь-
зует более мощный микропроцессор Intel-80286 и ее производи-
тельность приблизительно в 5-6 раз больше, чем у IBM PC XT.
Модели серии PC/2 используют более мощный микропроцессор
Intel-80386. Их производительность приблизительно в 3-4 раза
больше, чем у IBM PC AT, однако это увеличение производитель-
ности существенно, в основном, для решения задач, требующих
большого об'ема вычислений. я2Характеристики микропроцессоров. я0Микропроцессоры отлича-
ются друг от друга двумя характеристиками: типом(моделью) и
тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel-8088,
80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4 и т.д.)
и Pentium, они приведены в порядке возрастания производитель-
ности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь
разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше
производительность и цена микропроцессора. я2Тактовая частота я0указывает, сколько элементарных опера-
ций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая
частота измеряется в мегагерцах(МГц). Следует заметить, что
разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции
(например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем
выше модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется для
выполнения одних и тех же операций. Поэтому микропроцессор
Intel-80386 работает в два раза быстрее Intel-80286 с такой же
частотой. я2Сопроцессоры. я0Микропроцессоры 8088, 80286, 80386 сконс-
труированы так, что они позволяют использовать арифметические
сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы "Intel"-соответственно. Специализация сопроцессоров состоит в быстрой обработке
чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные опе-
рации сложения, вычетания, умножения и деления, так и более
сложные операции, такие как вычисление тригонометрических
функций Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы, позво-
ляют передавать работу сопроцессору и затем получать результа-
ты обработки. Чтобы использовать арифметический сопроцессор,
находящийся в составе компьютера, необходимы программы, кото-
рые могут выдавать специальные коды, необходимые для запуска
сопроцессора. я2КОМАНДЫ ПРОЦЕССОРА. я21я0.я2АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИя0 - это такие операции, как
сложение, вычитание, умножение, деление и другие. я22я0.я2ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИя0 - это такие операции, как
сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и
логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее. я23я0.я2ОПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДАя0 - это такие операции, как начать,
остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы
и так далее. я24я0.я2ОПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯя0 - это такие операции,
как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так
далее. я_я2Г Л А В А 4 М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р. О С Н О В Н О Й А Л Г О Р И Т М Р А Б О Т Ы П Р О Ц Е С С О Р А. я2Микропроцессоря0 - это процессор, выполненный в виде
большой интегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический
корпус. В основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит
использование микропроцессоров. Микропроцессор является
"мозгом" компьютера. Он осуществляет выполнение программ,
работающих на компьютере, и управляет работой остальных
устройств компьютера. Основными характеристиками микропроцессора являются
быстродействие и разрядность. Быстродействие - это число
выполняемых операций в секунду. Разрядность характеризует
объём информации, который микропроцессор обрабатывает за одну
операцию: 8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает
8 бит информации, 32-разрядный - 32 бита.Скорость его работы
во многом определяет быстродействие компьютера. В IBM PC
используются микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или
совместимые с ними процессоры других фирм. СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА. ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї і Микропроцессор і ГДДДДДДДДДВДДДДДДДДДґ і і і ЪДДДДДДДДДДДДДДДДґ ЪДДДБДДї ГДДДДДДДДДДДДДДДї і А Л У і і У У і і РЕГИСТРЫ і АДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДЩ я2А Л У я0- арифметическо-логическое устройство. Оно
обеспечивает выполнение основных операций по обработке
информации. Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические
операции, производимые над двоичными числами, причем в одну
секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких
операций. Сложение, вычитание, умножение и деление -
элементарные операции, выполняемые А Л У ЭВМ. Полный набор
таких операций называют системой команд, а схемы их реализации
составляют основу А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ
включает и логическое устройство, предназначенное для
операций, при осуществлении которых отсутствует перенос из
разряда в разряд. Иногда эти операции называют логическое И и
логическое ИЛИ. Все операции в АЛУ производятся в регистрах -
специально отведенных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших
операций определяется минимальным временем сложенния двух
операндов, находящихся в регистрах. В случае , если одно или
оба слагаемых находятся не в регистра, а в запоминающем
устройстве (ЗУ), учитывается также время пересылки слагаемых в
регистры и время записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве
современных микропроцессоров это время составляет от
нескольких сотен наносекунд до нескольких микросекунд. я2У У я0- устройство управления, управляет процессом
обработки и обеспечивает связь с внешними устройствами.
РЕГИСТРЫ - внутренние носители информации микропроцессора. Это
внутренняя память процессора. Регистров - три. Один хранит
команды или инструкции, два других - данные. В соответствии с
командами процессор может производить сложение, вычитание или
сопоставление содержимого регистров данных. Основной микропроцессор определяет быстродействие
компьютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC
XT используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT
использует более мощный микропроцессор Intel-80286 и ее
производительность приблизительно в 5-6 раз больше, чем у IBM
PC XT. Модели серии PC/2 используют более мощный
микропроцессор Intel-80386. Их производительность
приблизительно в 3-4 раза больше, чем у IBM PC AT, однако это
увеличение производительности существенно, в основном, для
решения задач, требующих большого об'ема вычислений. я2Характеристики микропроцессоров. я0Микропроцессоры
отличаются друг от друга двумя характеристиками:
типом(моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены
модели Intel-8088, 80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2,
DX, DX2, DX4 и т.д.) и Pentium, они приведены в порядке
возрастания производительности и цены. Одинаковые модели
микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем
выше тактовая частота, тем выше производительность и цена
микропроцессора. я2Тактовая частота я0указывает, сколько элементарных
операций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду.
Тактовая частота измеряется в мегагерцах(МГц). Следует
заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и
те же операции (например, сложение или умножение) за разное
число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем меньше
тактов требуется для выполнения одних и тех же операций.
Поэтому микропроцессор Intel-80386 работает в два раза быстрее
Intel-80286 с такой же частотой. я2Сопроцессоры. я0Микропроцессоры 8088, 80286, 80386
сконструированы так, что они позволяют использовать
арифметические сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы
"Intel"-соответственно. Специализация сопроцессоров состоит в быстрой обработке
чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные
операции сложения, вычетания, умножения и деления, так и более
сложные операции, такие как вычисление тригонометрических
функций Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы,
позволяют передавать работу сопроцессору и затем получать
результаты обработки. Чтобы использовать арифметический
сопроцессор, находящийся в составе компьютера, необходимы
программы, которые могут выдавать специальные коды,
необходимые для запуска сопроцессора. я2Основной алгоритм работы процессора. Процессор начинает работу после того, как программа за-
писана в память ЭВМ, а в Счетчик Команд записан адрес первой
команды программы. Работу процессора можно описать следующим
циклом: я_я2НЦ і чтение команды из памяти по адресу, записанному в СК і увеличение СК на длину прочитанной команды і выполнение прочитанной команды я_я2КЦ Обратите внимание, что после чтения очередной команды
процессор увеличивает СК на длину команды. Поэтому при следую-
щем выполнении тела цикла процессор прочтет и выполнит следую-
щую команду программы, потом еще одну и т. д. Цикл закончится,
когда встретится и будет выполнена специальная команда "стоп".
В итоге ЭВМ автоматически, без участия человека, команда за
командой выполнит я2всю командуя0 целиком. Автоматизм работы процессора, возможность выполнения
длинных последовательностей команд без участия человека - одна
из основных отличительных осбенностей ЭВМ как универсальной
машины обработки информации. я_я2Г Л А В А 1 я0П Р И Н Ц И П П Р О Г Р А М М Н О Г О я_Уя2 я0Пя2 я0Ря2 я0Ая2 я0Вя2 я0Ля2 я0Ея2 я0Ня2 я0Ия2 я0Я. Память машины можно представлять себе как длинную
страницу, состоящую из отдельных строк. Каждая такая строка
называется я_ячейкой памятия., и в свою очередь, разделяется на
разряды. Содержимым любого разряда может быть либо 0, либо 1.
Значит,в любую ячейку памяти записывается некоторый набор
нулей и единиц - я_машинное словоя.. Все ячейки памяти
занумерованы. Номер ячейки называют её я_адресомя.. Наличие у каждой ячейки адреса позволяет отличать ячейки
друг от друга, обращаться к любой ячейке, чтобы записать в неё
новую информацию или извлечь ту информацию, которая в ней
хранится. Все ЭВМ работают в принципе одинаково. Когда бы вы ни
заглянули в память ЭВМ, в её ячейках хранятся наборы нулей и
единиц. я_ЭВМ выполняет без участия человека не только одну
я_команду, но и длинную последовательность команд (программу)я.. В
этом и состоит один из основных принципов работы ЭВМ - я_принцип
я_программного управленияя.. Каждая команда кодируется некоторой последовательностью
из нулей и единиц и помещается, как и число, в одной ячейке
оперативной памяти. Команда состоит из двух частей : кодовой и адресной. Кодовая часть команды указывает, какое действие
должно быть выполнено, а адресная определяет расположение в
памяти компьютера исходных данных и результата. Общий вид команды машины может быть таким: К А1 А2 А3 , где К - код действия, а А1,А2,А3 -
адреса ячеек памяти (на каждый адрес отводится по три
разряда). Для выполнения команд служит специальное
я_арифметико-логическое устройство я.(АЛУ). Оно состоит из двух
особых ячеек - я_счётчика команд я.и я_регистра команд я., а также
я_сумматорая.. При выполнении ЭВМ программы в счётчик команд
последовательно заносятся номера ячеек, где содержатся
исполняемые команды, сами команды помещаются в регистр команд,
а в сумматоре происходят арифметические действия. Сумматор
также имеет свою ячейку - для промежуточных результатов
вычислений. Отметим, что команды современных ЭВМ могут
занимать несколько ячеек памяти. я2КОМАНДЫ я0 я2ПРОЦЕССОРА. я21.Ая0РИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ - это такие операции, как
сложение, вычитание, умножение, деление и другие. я22.Ля0ОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ - это такие операции, как
сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и
логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее. я23.Оя0ПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА - это такие операции, как начать,
остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы
и так далее. я24.Оя0ПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ - это такие операции,
как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так
далее. я2СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: я21. я0А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедев, Р. А. Сворень.
"ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ." МОСКВА
"ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1990 я22. я0А. Г. Гейн, В. Г. Житомирский, Е. В. Линецкий, М. В.
Сапир, В. Ф. Шолохович. "ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ." МОСКВА "ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1994. я23. я0А. М. Кенин, Н. С. Печенкина. "РАБОТА НА IBM PC."
МОСКВА "КНИГА, ЛТД" 1993 я24. я0В. Э. Фигурнов. "IBM PC ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ."
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ АО "КОРУНА" 1994 я25. я0О. Е. Вершинин. "ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА ИНФОРМАТИКИ."
МОСКВА "ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1992 я26. я0Р. В. Дробышевский, А. П. Лифенко. "ПК ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ"
ЛЕНИНГРАД ИМА-пресс, АПН 1990 я27. я28. я29.
Обобщенный алгоритм функционирования микропроцессорной бис. Микропроцессорные устройства программного управления. Принцип разработки ср в микропроцессорной технике. Реферат на тему принцип програмного управления. Устройство и принцип работы микропроцессора. Алгоритм функционирования микропроцессора. Принцип работы программного управления. Принцыпы управления микропроцессора. Алгоритм работы микропроцессора. Алгоритм Управление процессором. Принцип работы микропроцессора. Микропроцессор принцып работы. Принцип работ микропроцесоров. Принцип работы процессора. Процессоры принцип работы.
|
