Реферат: ЭВМ
- адресна частина;
- ознаки;
і в цілому формують формат команди.
Прийнято розподіляти різні операції на п’ять основних груп.
Операції пересилки. Вони передбачають перезапис слова або групи слів з одного елемента пам’яті в інший. Типовим прикладом таких операцій є перезапис слів з ОЗП в РЗП та навпаки. АЛП у виконанні таких операцій участі не бере. БК виробляє сигнали, що відкривають входи-виходи відповідних регістрів, або елементів пам’яті. Звідки взяти пересилаєме слово і куди його помістити визначають керуючі сигнали, які об’єднані в адресній частині (більш детально ці питання будуть розглянуті пізніше). В найбільш простих випадках пересилки слова з одного РЗП в інший, адресна частина має всього два сигнали, один з яких дозволяє зчитування з РЗП відправника, а інший – дозвіл запису в РЗП одержувача. Пересилка відбувається через внутрішню магістраль даних. У випадках складних видів адресації адресна частина може складатись з декількох слів, які є або адресами, або числами, що додаються до адреси. Пересилка в таких випадках може виконуватись на протязі декількох етапів, а в формуванні адресів активну участь бере АЛП, який одержує відповідні команди від БК.
Арифметико-логічні операції . Ці операції виконуються АЛП. Особливість виконання таких операцій вже була описана вище. Адресна частина включає адресу операнда і може складатись з одного біта, дозволяючого читати з РЗП, або групи слів, які беруть участь у формуванні складної адреси.
Операції переходів по програмі. В даному випадку код операції відноситься до блоку адресації. АЛП використовується лише коли перевіряється виконання умовного переходу. Адресна частина зберігає адресу елемента пам’яті, з якої дістається команда, що повинна виконуватись слідом за даною. Умови переходу можуть знаходитися в коді операції, а також в тій частині команди, що називається словом “ознаки”.
Операції звернення до зовнішних пристроїв. Особливості цих операцій будуть розглянуті пізніше. Формально їх виконання майже не відрізняється від операцій пересилки.
Решта операцій. До цієї групи відносяться операції, які не ввійшли до попередніх груп, наприклад, операції переривання.
Викладений в цьому розділі матеріал дає загальні поняття про принцип побудови процесора та деякі особливості взаємодії його блоків. Реальні процедури відрізняються за різними ознаками, але завжди залишаються наступні базові принципи їх побудови:
1. Процесор реалізує алгоритм, описання якого зберігається в тому чи іншому пристрої пам’яті, зовнішньому по відношенню до процесора (говорять, процесор працює по зберігаємій програмі).
2. Принцип мікропрограмування – кожна операція управляється відповідною мікрокомандою. Це найважливіший принцип, що забезпечує універсальність процесора.
3. Наявність системи внутрішньої та зовнішньої синхронізації.
4. Принцип магістральної організації.
Загальна структура мікропроцесорної системи.
Інтерфейс. Виконання того чи іншого алгоритма можливо при наявності мікропроцесора та пристроїв, в яких зберігається програма. Відомо, що програма – це сукупність команд (правил), що виконуються в послідовності, заданій алгоритмом. Команди вибираються з пам’яті в послідовності, що задається процесором. Процесор визначає адреси елементів пам’яті, в яких зберігаються необхідні данні. Данні передаються в процесор, де перетворюються у відповідності з командами, і результати операції передаються знову в пам’ять.
|
|
|
|
Мал. 7.
Будь-яка мікропроцесорна система працює разом з рядом зовнішних пристроїв, одержуючи від них необхідну інформацію та передаючи іншу. Для зв’язку з зовнішними пристроями існує інтерфейс (interface). Цим терміном позначається весь комплекс пристроїв, правил та технічних засобів, що регламентують та забезпечують обмін інформацією між мікропроцесором (включаючи пам’ять) та зовнішними пристроями. Головними в інтерфейсі є шини, або, як їх часто називають, магістралі. Магістраль – це сукупність провідників, для яких строго нормовані рівні “0” та “1”. Потужність сигналів на шинах повинна бути достатньою для живлення необхідної кількості приєднуємих до них пристроїв. Для забезпечення цієї потужності використовуються спеціальні мікросхеми - шинні підсилювачі (ШП). Реальні мікросхеми ШП забезпечують рівні сигналів ТТЛ, мають вихідну потужність 500 мВт, та струм навантаження до 100 мА. Коефіцієнт підсилення їх – 105.
ШП повинні підсилювати сигнал, що передається в двох напрямках.
Варіант ШП наводиться на мал. 8.
|
|
|
|
?? ??? ?? ??? ? VT5 ?
Мал. 8. а) б)
Підсилювач ключового типу виготовлений з двох каскадів на VT1, VT2 та VT3,VT4 відповідно, та однонаправленого ключа на VT5. Двохкаскадний підсилювач підсилює вхідні сигнали без інверсії, а передача сигнала на вихід забезпечується при наявності нульового керуючого сигналу у . При у=1 транзистор VT5 закривається і канал “Вх”, “Вих” обривається.
В ШП використовується два типи підсюлювачів. Другий тип передає сигнал при у=1, а при у=0 закривається. Реальна схема ШП містить в собі ряд ШП (на 4, 8 інформаційних каналів) (мал. 9).
Схема допоміжно забезпечується спеціальною логікою, яка вирішує проблеми однонаправленої передачі інформації, відповідно до табл.1. Допоміжна логіка обумовлена необхідністю гарантії тільки однонаправленої передачі інформації. При проектуванні складних цифрових схем виходять з того, що розроблена схема повинна бути такою, щоб була виключена будь-яка комбінація сигналів, при якій можлива поява аварійної ситуації.