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

10 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

69496. Методы амортизации и условия их применения 156.5 KB
  Цели данной работы включают в себя изучение видов износа основных средств производства особенностей амортизации её методов а также исследование процесса кругооборота средств при создании фонда амортизационных отчислений.
69497. Расчет и конструирование элементов железобетонного каркаса многоэтажного производственного здания 857 KB
  Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами. Материал конструкции - бетон тяжёлый естественного твердения класса B 25 Расчётные характеристики бетона: МПа. МПа. МПа. Расчётные характеристики арматуры: Арматура класса АIII имеет периодический профиль...
69498. Лабораторный макет на базе ОВЕН ПЛК100 9.14 MB
  Целью данного дипломного проекта является разработка и внедрение в лабораторный комплекс макета на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) ОВЕН ПЛК-100. Использование подобного макета в учебных лабораториях существенно улучшит качество практических знаний, получаемых студентами на лабораторных работах
69500. Расчет индикаторных параметров четырехтактного дизельного двигателя 733 KB
  Следует учитывать что с увеличением λ повышается вероятность задевания шатуна за нижнюю кромку цилиндра в связи с чем приходится выполнять вырезы в нижней части цилиндров; увеличивается давление на стенку цилиндра повышаются потери мощности на трение и ускоряется изнашивание...
69501. Организация производства Конспект лекций 408 KB
  Процессы организации производства: организация процесса производства в пространстве; организация процесса производства во времени; организация технической подготовки новой продукции; организация труда и заработной платы; организация обслуживания процесса...
69502. Основы международных валютно-финансовых и кредитных отношений 771.5 KB
  Включает ряд элементов каждый из которых юридически оформляется международными договорами и соглашениями: формы международных средств обращения и платежа золото определённые валюты международные валюты например ЕВРО; валютный паритет и узаконенный режим курсов...
69503. Планирование деятельности предприятий 522 KB
  Дело в том что предприятия в значительной мере отличаются друг от друга: размерами объемом выпускаемой продукции самой продукцией прокатный стан и часы одна сравнительно простая с коротким производственным циклом другая сложная например средняя турбина имеет порядка 40 тыс.
69504. Потенциал предприятия. Формирование и оценка 439.5 KB
  Основным этапом оценки становится определение потенциальных возможностей предприятия. Методы оценки конкурентоспособности потенциала предприятия. В общем виде процесс оценки конкурентоспособности потенциала предприятия состоит из следующих этапов: 1. определение цели...