Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) ( 13 ) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (13)

Модуль памяти

Модуль памяти

Модуль памяти

Процессорный модуль-

Контроллер прямого, доступа к памяти

Периферийное устройство

Интерфейсный модуль

Интерфейсный модуль

Периферийное устройство

Интерфейсный модуль

Интерфейсный модуль

Периферийное устройство

Периферийное устройство

Рис. 3-3. ЭВМ с многошинной структурой

ется во многих ЭВМ, является структура с общей шиной (рис. 3-4). В этом случае все блоки ЭВМ объединяются посредством одной группы шин, в которую входят подмножества шин для передачи данных, адресов и управляющих сигналов. При такой организации системы шин обмен информацией между процессором, периферийными устройствами и памятью выполняется по единому правилу, отдельные команды ввода-вывода для обращения к периферийным устройствам в системе команд ЭВМ отсутствуют. Это позволяет повысить гибкость и эффективность ЭВМ, так как

Процессорный модуль

Модуль памяти

Модуль памяти

Интерфейсный модуль

Интерфейсный модуль

Периферийное

Пеоиферийиое

устройство

устройство



весь набор команд обращения к памяти может использоваться для передачи и обработки содержимого регистров периферийных устройств. Кроме того, другим важным достоинством является простота структуры шин и минимизация числа связей для обмена информацией между устройствами ЭВМ.

3-3. ОДНОКРИСТАЛЬНЫЕ МП

Под процессором понимают функциональный блок ЭВМ, предназначенный для логической и арифметической обработки информации на основе принципа программного управления. Основными характеристиками, определяющими различия в организации процессоров, являются система команд и режимы адресации; структура внутренних и внешних шин, используемых для сопряжения процессора с памятью и периферийными устройствами; число регистров и их функциональное назначение; организация арифметико-логического устройства и устройства управления; организация стековой памяти; обслуживание запросов прерываний; возможность наращивания разрядности процессора и модификации системы команд.

С точки зрения различий в реализации процессоров, определяемых возможностями используемой элементной базы и технологии, процессоры подразделяют на микропроцессоры (МП), реализованные на больших интегральных схемах (БИС), и процессоры, построенные на основе схем малой и средней степени интеграции. В свою очередь, МП, реализованные на одной БИС, называют однокристальными, а на нескольких БИС - многокристальными. Типичным примером отечественного однокристального МП является 8-битный МП КР580. Характерными чертами однокристальных МП являются фиксированный набор команд и разрядность без возможности ее наращивания. Многокристальные МП подразделяются на МП секционного типа, в которых обрабатывающее устройство МП строится из отдельных секций с возможностью наращивания разрядности, и МП с фиксированной разрядностью обрабатывающего устройства. Типичными представителями МП секционного типа являются МП серии К589 и К584, соответственно с 2-битной и 4-битной секцией.

Структурная схема типичного представителя класса однокристальных МП с раздельными шинами адреса и шинами данных приведена на рис. 3-5. МП выбирает команда



Шина данных

Шина адреса

Буфер данных

Ч"1рГ

Бисрер адреса

, РПР (CJXS)

Внутренние УС

НУ

то

Чт

Зу7

ss

- вы8

Тт От

1" Зх

Рис. 3-5. Структурная схема однокристального МП

ДЫ из программной памяти микро-ЭВМ, выпо./1Няет их дешифрацию, обращение к памяти данных и устройствам ввода-вывода информации в соответствии с типом реал;;-зуемых команд. Кроме того, МП должен идентифицировать входные сигналы в МП, такие, как запросы прерываний, сигналы ожидания для синхронизации работы МП с медленнодействующими устройствами памяти и ввода-вывода информации, сигналы прямого доступа к памяти и другие, а также формировать необходимую последовательность внутренних и внешних сигналов для обращения к памяти, периферийным устройствам. Рассмотрим состав, назначение основных блоков МП и его функционирование.

Программный счетчик (ПС), или счетчик адреса команд, используется для хранения адреса команды, подлежащей выполнению. Начальный адрес ПС загружается с пульта управления микро-ЭВМ или ПС после начальной установки переходит в состояние О, и выполнение программы начинается с нулевой ячейки программной памяти. В эту ячейку можно поместить команду безусловной пере-



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) ( 13 ) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)