89852

Физическая и функциональная структура микропроцессора

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Локальные управляющие схемы: Модуль предсказания ветвлений Регистры микропроцессорной памяти кэш 1 уровня Блок с плавающей точкой Шинный интерфейс Функционально микропроцессор можно разделить на 2 части: 1 операционная – содержащая УУ АЛУ и микропроцессорную память за исключением нескольких адресных регистров; 2 интерфейсная – содержащая адресные регистры микропроцессора блок регистров команд и кодов команд где они хранятся ближайшие такты схемы управления шиной и портами. Функции элементов микропроцессора: Самое сложное...

Русский

2015-05-15

30.61 KB

8 чел.

Физическая и функциональная структура микропроцессора.

Физическая структура микропроцессора:

  1.  Ядро процессора – главный управляющий модуль плюс управление исполняющими модулями. Например модуль управления целочисленными данными и т.п.
  2.  Локальные управляющие схемы:
  3.  Модуль предсказания ветвлений
  4.  Регистры микропроцессорной памяти (кэш 1 уровня)
  5.  Блок с плавающей точкой
  6.  Шинный интерфейс

Функционально микропроцессор можно разделить на 2 части:

1) операционная – содержащая УУ, АЛУ и микропроцессорную память (за исключением нескольких адресных регистров);

2) интерфейсная – содержащая адресные регистры микропроцессора, блок регистров команд и кодов команд, где они хранятся ближайшие такты, схемы управления шиной и портами.

Обе части работают параллельно, но интерфейсная опережает операционную, так что выборка очередной команды из памяти и ее запись в блок регистра команд выполняется во время работы операционной части над предыдущей командой.

Микропроцессор имеет несколько групп регистров в интерфейсной части работающих с разной степенью опережения, что позволяет выполнять операции в конвейерном режиме резко повышающем быстродействие.

Функции элементов микропроцессора:

  1.  Самое сложное устройство – устройство управления
  2.  АЛУ
  3.  Микропроцессорная память – включает в себя 14 двух байтовых запоминающих регистров (базовых), а также имеются дополнительные регистры. Например: Микропроцессор VLIW имеет 256 регистров из которых 128 – регистры общего назначения.

Все регистры можно разделить на 4 группы:

  1.  универсальные регистры – AX, BX, CX, DX.
  2.  Сегментные регистры – CS, DS, SS, ES
  3.  Регистры смещения – IP, SP, BP, SI, DI
  4.  Регистры флагов – FL

Если регистры 4-х байтные или 8-ми байтные – их имена изменяются. Например – 4-х байтные универсальные регистры называются EAX, EBX, ECX, EDX.

Универсальные регистры обычно называют регистрами общего назначения поэтому могут использоваться для хранения любых данных. При этом могут работать каждым регистром целиком или отдельно с каждой его половиной.

Сегментные регистры – используются для хранения начальных адресов полей памяти (сегментов).

Регистры смещения – используются для хранения относительных адресов ячеек памяти внутри сегментов (смещений относительно начала сегментов.

Регистр флагов FL – содержит одноразрядные признаки – маски (флаги), управляющие прохождением программы в компьютере. Флаги работают независимо друг от друга, т.е. просто для удобства помещены в один единый регистр. FL содержит 9 флагов: 6 из них – статусные – отражают результаты операций выполненных в компьютере - их значения используются например при выполнении команд условной передачи управления (команд ветвления программ); три других – управляющие, определяющие режим управления программы.

Интерфейсная часть микропроцессора включает в себя: адресные регистры микропроцессора, блок регистров команд и схемы управления шиной и портами. Порты ввода вывода – пункты системного интерфейса ПК через которые микропроцессор обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов может быть 65536, т.е. определяется количеством адресов отведенных для этого, т.о. каждый порт имеет адрес – ячейка памяти являющаяся частью устройства ввода-вывода, а не частью основной памяти компьютера.

Порт – устройство содержащее аппаратуру сопряжения и два регистра памяти: 1) для обмена данными; 2) для обмена управляющей информацией. Существуют внешние устройства которые могут использовать основную память для хранения больших объемов информации подлежащей обмену. Многие устройства: клавиатура, сопроцессор, дисковод и т.п. имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5656. Растяжение кольцевых образцов 61 KB
  Растяжение кольцевых образцов Цель работы: Определить модуль Юнгав окружном направлении и предел прочности. Провести статистическую обработку предела прочности по результатам испытаний всех групп. Приборы и оборудование: Испытательная ма...
5657. Расчет пределов прочности и упругости 37.5 KB
  Приборы материалы: машина испытаний, штангенциркуль. Геометрия образца. Образец в виде кольца. Dвн=191,45 мм, ширина b=8,5мм, толщина h=6,35мм. Растяжения образца. Диаграмма растяжения образца. Характеристики образца. Максималь...
5658. Стрічкові самохідні крани. Методичні вказівки 1.24 MB
  Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проектів Стрічкові самохідні крани з дисципліни Вантажопідйомна, транспортуюча ітранспортна техніка для студентів спеціальностей Обладнання ...
5659. Проектирование водопроводной сети. Расчет внутреннего водопровода и канализационной сети 155.5 KB
  Содержание Особенности проектирования водопроводной сети Гидравлический расчет внутреннего водопровод Особенности проектирования внутренних канализационной сети Список литературы Особенности проектирования водопроводной сети Нор...
5660. Методы оперативно-технического обслуживания тяговой подстванции 709 KB
  Реферат Эксплуатация тяговых подстанций, техническое обслуживание, текущий осмотр, текущий ремонт, профилактические испытания, капитальный ремонт, ремонтно-ревизионный участок, механические мастерские, бесперебойное снабжение потребителей, планово-п...
5661. Проектирование тяговой подстанции, транзитная, постоянного тока 440.5 KB
  Проектирование тяговой подстанции, транзитная, постоянного тока Введение Энергию на тягу поездов получают от энергосистем через их высоковольтные линии и районные подстанции, непременно, через специальные тяговые подстанции, являющиеся элементами си...
5662. Математические модели вибрации 181.54 KB
  Математические модели вибрации. Цель: провести исследование нескольких возможных моделей вибрации. Постановка задачи: на основе теоретических знаний создать нескольких возможных моделей вибрации. 1. Параметры вибрации и единицы измерений Вибрация, к...
5663. Японская кухня. Изучение традиций и особенностей японской кухни 217.5 KB
  Объектом исследования курсовой работы является японская кухня. Целью работы является: изучение традиций и особенностей японской кухни, Технологический процесс приготовления блюд, специфику кухонной утвари, способы подготовки продуктов...
5664. Проектирование автовокзала в городе Санкт-Петербург 133 KB
  Объемно планировочное решение здания Проектируемое здание – автовокзал в городе Санкт-Петербурге. Размеры здания в плане: Здание двухэтажное, из кирпича, бескаркасное. Высота этажа - 3,3 метра. На первом этаже расположен...