Микропрограммное (firmware) управление — КиберПедия 

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Микропрограммное (firmware) управление

2017-09-30 163
Микропрограммное (firmware) управление 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Рассмотрим регистровую модель ЭВМ и представим алгоритмы выполнения некоторых команд. Для реальных ЭВМ существует программа Turbo Debugger (TD), которая отображает на экран содержимое некоторых составных частей ЭВМ. Ниже приведено изображение регистровой модели, на которой эллипсами выделены компоненты CPU, функционирование которых можно наблюдать с помощью программы TD.

 
 

 

 


 
 
··· исходные данные y5

Y8(Пуск)

y7

Результат

           
 
   
   
 


PALU y3


Регистровый файл y RAM

Ч/З Ч

I Пуск

SP
AL
AH
y6

S

10000

D

Y4 PRAM

RA

       
   
Адрес сегмента
 
 


y10

КОП
А2
СА
А1
СА
IP

                   
   
ES, CS, DS, SS
   
 
   
 
 
 
RI
   
 

 

 


y1

               
   
 
   
   
 
 

 


PALU PRAM

 

МПА
y0 y2

y1

       
   
 
 


 

Е
S R
ТП
пуск

 

 


Рис. 3. Регистровая модель ЭВМ.

Перед пуском ЭВМ необходимо задать начальный адрес выполняемой программы в регистре IP. Программа, состоящая из последовательности инструкций I, размещена в RAM. После нажатия клавиши пуск команды программы поочередно извлекаются из оперативной памяти на регистр инструкций RI для анализа и интерпретации. Адрес очередной извлекаемой команды задан в регистре IP. Содержимое регистра IP после выборки команды из памяти наращивается на величину К с помощью сигнала y2. Величина К равна размеру выбранной команды, заданному количеством байтов.

 


Нет

 
 


Рис.14
Да ТП – триггер пуска

Да

           
   
     
 
 
 


Нет

                   
 
   
 
       
 

 

 


JMP JS ADD Арифм. опер.

HLT Нет Нет Нет Нет

···

Да

Y10
IP = RA
Y9
ТП = 0
Да Да Да

Выборка из RAM операндов, загрузка их и кода операции в ALU, пуск ALU

 
 


Нет

Нет

Да Да

Нет

 
 


Рис. 4. Алгоритм функционирования ЭВМ. Да

 

 

В упрощенном алгоритме функционирования ЭВМ можно выделить четыре циклически повторяющихся этапа. На первом этапе проверяется условие нажатия клавиши пуска ЭВМ. Если триггер пуска установлен в единичное состояние, то проверяется наличие запросов прерывания, поступающих на вход ЭВМ INTR. При наличии запроса на прерывание осуществляется переход к выполнению специальной программы обработки прерывания, после завершения которой выполняется второй этап, заключающийся в выборке очередной команды на регистр RI. На следующем третьем этапе анализируется способ адресации (СА) операндов, заданных в команде, формируются исполнительные адреса (ИА) операндов, передаваемые на регистр RA. На четвертом этапе анализируется код операции (КОП), заданный в команде. В зависимости от кода операции с помощью микропрограммного автомата (МПА) вырабатывается соответствующая последовательность сигналов, управляющих функционированием компонентов процессора для интерпретации операции (КОП), заданной в команде. Если в текущей команде задана арифметическая операция, то код операции передается в ALU, осуществляется выборка операндов из RAM, загрузка их в ALU и пуск ALU. После завершения интерпретации команды осуществляется либо останов, либо переход к выполнению первого этапа.

Данная модель функционирования ЭВМ позволяет понять правила бесконвейерной обработки команд, когда обрабатывается только одна команда от начала до завершения.

Программное обеспечение ЭВМ

Программное обеспечение Software (ПО) – это набор программ, обеспечивающих функциональную жизнеспособность ЭВМ. ПО делится на 2 класса.

I. Системное ПО служит для разработки программных продуктов и предоставления услуг пользователю.

Системное ПО

               
     
 
ОС
     
Техническое обслуживание
 
 

 

 


 

Операционная система (ОС ) предназначена для управления ресурсами ЭВМ, для организации работы аппаратуры и обеспечения взаимодействия с пользователем.

Сервисная система предоставляет дополнительные услуги (оболочки, утилиты).

Инструментальные средства – это интегрированные среды для разработки ПО.

Техническое обслуживание – средства для поиска неисправностей и сбора статистики.

II. Прикладное ПО создается для решения целевых задач.

При разработке прикладного ПО используются различные алгоритмические языки. Знание языка ассемблера позволяет уяснить особенности организации и функционирования ЭВМ. Поэтому предполагается приобретение навыков разработки программ на языке ассемблера.

Представление информации

При решении задач на ЭВМ можно выделить шесть этапов.

1. Разработка математической модели решаемой задачи.

2. Разработка методики решения и определение ограничений на решаемую задачу.

3. Разработка алгоритма и запись его на некотором языке.

4. Проектирование для созданного алгоритма программы, представляемой на языке программирования.

5. Тестирование и отладка программы.

6. Решение задачи на ЭВМ.

После создания исходного описания программы его необходимо преобразовать в двоичные коды, осуществить загрузку кодов в основную память ЭВМ и запустить процесс выполнения программы. Использование двоичных кодов необходимо для представления следующих объектов: машинных команд (инструкций), задающих действия процессору, числовых типов данных, логических типов данных, символьных (текстовых) типов данных (алфавитно-цифровых).


Поделиться с друзьями:

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...



© 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!

0.051 с.