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

9 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

79642. ОСОБЕННОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОРЯДКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ СУБЪЕКТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В ПРОЦЕССЕ БЮДЖЕТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 99 KB
  Бюджет как экономическая категория представляет собой совокупность общественных отношений, возникающих в процессе создания, распределения и использования государственного централизованного фонда денежных средств и местных фондов денежных средств, необходимых Российской Федерации...
79643. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ И ИНФРАСТРУКТУРНОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА В СФЕРЕ ФИНАНСИРОВАНИЯ ОБЩЕГОСУДАРСТВЕННЫХ ПРОГРАММ И ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОДДЕРЖКИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕК 93.5 KB
  Государственная поддержка развития организационной и инфраструктурной составляющих развития государственно-частного партнерства в сфере финансирования общегосударственных программ предоставляется для разработки проектной документации...
79644. УЧАСТИЕ ПРОКУРОРА В СУДЕ ПРИСЯЖНЫХ 94 KB
  Важным аспектом участия прокурора в судебном следствии суда присяжных является воздействие на присяжных заседателей с целью формирования у них внутреннего убеждения в справедливости и законности обвинения.
79645. К ВОПРОСУ О КЛАССИФИКАЦИИ ПОЛИТИЧЕСКИХ ПАРТИЙ И ИХ РОЛИ В ЖИЗНИ РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА 171 KB
  Что отличает одни партии от других Ответов на этот вопрос вероятно будет столько же сколько и самих партий и каждый из них зависит от того что в данном случае нас интересует. Выявить эти разновидности и сгруппировать на их основе политические партии по наиболее характерным...
79646. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПАССИВНОГО ДЕЛИТЕЛЯ 110 KB
  Оценка эффективности технических решений итерационными методами анализа – сложная задача из-за неопределенности эквивалента и мер оценок, отсутствия закономерностей и регламентируемых критериев.
79648. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УПРУГОГО ТЕЛА ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ ОБЪЕМНЫХ СИЛАХ 379.5 KB
  Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния НДС шара деформируемого непотенциальными силами. Традиционные методы вариационные граничных интегральных уравнений анализа НДС линейного изотропного упругого тела учитывают объемные силы в их потенциальном варианте.
79649. ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ СУБЪЕКТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЗА СЧЕТ ПУБЛИЧНЫХ НАЛОГОВЫХ ДОХОДОВ 81.5 KB
  В частности в бюджеты субъектов Российской Федерации подлежат зачислению налоговые доходы от следующих региональных налогов по нормативу 100 процентов: от налогов на имущество организаций на игорный бизнес от транспортного налога.
79650. Порядок формирования и структура федеральной и региональных нотариальных палат 188.5 KB
  Основ законодательства о нотариате нотариус занимающийся частной практикой должен быть членом нотариальной палаты. Кроме того членами нотариальной палаты могут быть также лица получившие или желающие получить лицензию на право нотариальной деятельности однако для них членство...