
	Главная Схемы Документация Студентам Программы Поиск Top50

Поиск по сайту

Навигация

Главная

Схемы

Документация

Файлы

Информация

Студентам

Студентам > Рефераты > Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы

Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы

_ 2Г 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.

┌───────────────────┐

│ Микропроцессор │

├─────────┬─────────┤

│ │ │

┌────────────────┤ ┌───┴──┐ ├───────────────┐

│ А Л У │ │ У У │ │ РЕГИСТРЫ │

└────────────────┘ └──────┘ └───────────────┘

2А Л У 0- 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.

2У У 0 - 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.

2Характеристики микропроцессоров. 0Микропроцессоры 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.

2Тактовая частота 0указывает, 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.

2Сопроцессоры. 0Микропроцессоры 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.

2КОМАНДЫ ПРОЦЕССОРА.

21 0. 2АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0 - это такие операции, как

сложение, вычитание, умножение, деление и другие.

22 0. 2ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0 - это такие операции, как

сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и

логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.

23 0. 2ОПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА 0 - это такие операции, как начать,

остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы

и так далее.

24 0. 2ОПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ 0 - это такие операции,

как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так

далее.