Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-10-16 | 385 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В состав центральной части ЭВМ (ядра ЭВМ) входят следующие устройства (рис.25):
Рис.25 |
1. Центральный процессор, включающий арифметико-логи-ческое устройство (АЛУ), внутреннюю память процессора, в качестве которой чаще всего используется регистровая память (или РОН-регистры общего назначения) и устройство управления (УУ);
2. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Для простоты понимания работы ядра ЭВМ будем полагать, что в блоке УУ сосредоточены все функции по формированию сигналов управления {y}, а основные управляющие регистры, такие как регистр команд (РК) и программный счетчик (будем его именовать счетчиком адреса команды - СЧАК), вынесены на схеме как самостоятельные структурные элементы.
АЛУ является основным вычислителем, обеспечивающим выполнение арифметических и логических операций. Вне зависимости от того, с какими форматами данных работает АЛУ, в его состав всегда входят входные (Р1алу, Р2алу) регистры и выходной регистр результатов (РРалу), через которые АЛУ осуществляет обмен информацией по шине данных (ШД) с ОЗУ, РОН и с другими элементами ядра ЭВМ. При выполнении арифметических и логических операций в регистре РРалу записывается результат операции, а на регистре флагов (РФ) фиксируются результат анализа числа на РРалу (положительный, отрицательный, с переполнением и т.д.). При выполнении программы значения триггеров РФ могут анализироваться командами управления для организации переходов в программе. В различных процессорах количество триггеров в РФ может быть разным и зависит от структуры самого процессора.
ОЗУ (или оперативная память) предназначено для хранения программ пользователей и данных, служебных программ. В структурном отношении ОЗУ можно представить, как совокупность накопительного блока с обрамляющей электроникой и двух буферных регистров: регистра адреса (РАозу) и регистра слова (РСозу). Для РОН так же будем полагать наличие буферных регистров РАрон и РСрон.
|
Регистровая память является быстрой памятью процессора и выполняет функции хранения текущих значений исходных данных, промежуточных результатов вычислений и различных модификаторов, таких как базовые константы и индексные переменные.
Все устройства связаны тремя типами шин: ША – шина адреса; ШД – шина данных; ШУ – шина управления. По шинам адреса передаются адреса команд и адреса данных. По шинам данных – данные и команды. Шины управления выполняют функции передачи сигналов управления в исполнительные блоки и осведомительных сигналов в УУ из исполнительных блоков.
Счетчик адреса команды указывает адрес исполняемой команды программы. В технической литературе можно встретить и другие наименования этого структурного элемента: счетчик команд (СК) или программный счетчик (ПС).
Регистр команд фиксирует команду на период ее исполнения.
Команда - это машинное слово, состоящее из поля кода операции (КОП) и адресных полей (АП). В поле КОП записывается код выполняемой команды. В АП указываются адреса операндов или атрибуты адресов в зависимости от принятого способа адресации операндов.
Цикл исполнения команды - интервал времени, в течение которого осуществляется выборка команды из памяти, дешифрация КОП, формирование адресов обращения за операндами, выполнение операции, указанной в поле КОП, размещение результата и формирование адреса следующей команды.
Принцип взаимодействия устройств ядра ЭВМ
на цикле исполнения команды.
На СЧАК сформирован в предыдущем цикле адрес следующей команды. В начале следующего цикла этот адрес по ША передается на буферный регистр РАозу. После этого УУ вырабатывает сигнал обращения к ОЗУ - ЧТозу, производится обращение к памяти по адресу, который был передан с программного счетчика, читается команда и по ШД передается на РК. КОП принятой команды расшифровывается дешифратором кода операций (ДС КОП), который извещает УУ о том, какая команды должна быть выполнена процессором. Чтобы понять сам принцип, достаточно рассмотреть выполнение какой-либо команды арифметической операции, допустим, умножения, для трехадресного формата команды, как наиболее понятного. В этом формате первый (А1) и второй (А2) адреса указывают ячейки памяти, из которых необходимо прочитать операнды, а адрес (А3) - ячейку памяти, в которую требуется записать результат операции умножения.
|
Адрес А1 по ША передается на РАозу. После обращения к памяти на РСозу будет зафиксирован первый операнд. Далее УУ должно обеспечить передачу этого слова по ШД на входной регистр АЛУ - Р1алу. Аналогичным образом выполняется выборка и передача второго операнда. После загрузки операндов в АЛУ УУ формирует весь набор управляющих сигналов для реализации микропрограммы умножения. Результат операции записывается на выходном регистре РРалу, и по полученному значению результата взводятся в единицу соответствующие триггеры флагов. Для размещения результата в ОЗУ процессор выставляет А3 на адресном входе памяти, а слово с РРалу по ШД передает на РСозу. Формируется режимный сигнал ЗАПозу, по которому результат умножения записывается в ОЗУ. Цикл исполнения команды завершается инкрементом СЧАК для вычисления адреса следующей команды (продвинутого адреса).
Если адреса команды относятся к регистровой памяти, то в полях АП записываются символы R, и эти адреса поступают по ША на вход буферного регистра РОН РАрон. Все остальные процедуры обращения к РОН аналогичны процедурам обращения к ОЗУ.
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!