Файл: Программа для эвм это упорядоченная последовательность команд, подлежащая обработке.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 958
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
3. Понятие организации и архитектуры.
6. Типовые структуры МПС: магистральная, магистрально-каскадная, магистрально-радиальная.
8. Характеристики микропроцессоров.
10. Циклы обращения к магистрали.
11. Организация обращения к магистрали с синхронным доступом.
12. Организация обращения к магистрали с асинхронным доступом.
14. Механизм пакетной передачи данных по системной магистрали.
16. Адресная память (запоминающие устройства с произвольным доступом).
19. Основная память: блочная, циклическая и блочно-циклическая схемы организации основной памяти.
20. Кэш-память. Принципы кэширования памяти.
22.Алгоритмы замещения информации в заполненной кэш-памяти.
23.Алгоритмы согласования содержимого кэш-памяти и основной памяти.
24.Концепция виртуальной памяти.
25.Страничная организация виртуальной памяти.
27.Архитектура подсистемы ввода/вывода микропроцессорной системы.
29.Радиальная система прерываний.
30. Векторная система прерываний.
31.Организация прямого доступа к памяти в микропроцессорной системе.
32.Аккумуляторная архитектура микропроцессоров.
33.Регистровая архитектура микропроцессоров.
34. Архитектура микропроцессоров с выделенным доступом к памяти.
35.Стековая архитектура микропроцессоров.
36.Классификация команд микропроцессоров.
37.Структура (форматы) команд микропроцессоров.
38. Регистровые структуры микропроцессоров
39. Адресация данных в микропроцессорах: представление адресной информации, способы адресации.
41.Защита памяти в микропроцессорах: механизмы защиты, концепция привилегий.
42.Поддержка операционной системы в микропроцессорах.
43.Специальные прерывания (особые случаи, исключения) в микропроцессорах.
44.Мультипрограммный режим работы микропроцессоров.
46.Резидентная (внутренняя) память микроконтроллеров.
48.Основы организации интерфейсов микропроцессорных систем.
50.Организация параллельной передачи данных.
Таким образом, один из операндов всегда находится в аккумуляторе. Для выполнения операции в АЛУ производится считывание второго операнда из памяти в регистр данных. Выходы регистра данных и аккумулятора подключаются к соответствующим входам АЛУ. По окончании предписанной операции результат с выхода АЛУ заносится в аккумулятор. В процессорах аккумуляторного типа возможен следующий способ передачи данных:
(Акк) * (Память) --> Акк;
Поскольку положение одного из операндов предопределено, в командах обработки достаточно явно указать местоположение только второго операнда, т.е. команды являются одноадреснымии имеют следующий формат (рис. 48): поле кодаоперациии поле адресаячейкипамяти.
Рисунок 48 – Формат одноадресной команды
Достоинствами аккумуляторной архитектуры можно считать короткие команды и простоту декодирования команд. Однако наличие всего одного регистра порождает многократные обращения к основной памяти.
Рассмотренная
архитектура в основном используется в 8-разрядных микропроцессорах, микроконтроллерах и специализированных микропроцессорах.
33.Регистровая архитектура микропроцессоров.
Микропроцессор с архитектурой данного типа включает в себя массив регистров (регистровый файл), известных как регистрыобщегоназначения(РОН). В микропроцессоре отсутствует специальный регистр данных, выполняющий функции аккумулятора. Функции аккумулятора выполняет один из регистров общего назначения (рис. 49).
Рисунок 49 – Архитектура микропроцессора на базе регистров общего назначения
Размер регистров обычно фиксирован и совпадает с размером машинного слова. К любому регистру можно обратиться, указав его номер. Количество РОН в архитектурах типа CISC обычно невелико (от 8 до 32), и для представления номера конкретного регистра необходимо не более пяти разрядов, благодаря чему в адресной части команд обработки допустимо одновременно указать номера двух регистров или номер регистра и адрес памяти. RISC-архитектура предполагает использование существенно большего числа РОН (до нескольких сотен). Однако типичная для таких микропроцессоров длина команды (обычно 32 разряда) позволяет определить в команде до трех
регистров (двух регистров операндов и регистра результата).
Регистровая архитектура допускает расположение операндов в одном из двух пространств: основной памяти или регистрах. С учетом возможного размещения операндов в рамках регистровых архитектур выделяют три типа команд обработки:
-регистр-регистр;
-регистр-память;
-память-память.
В варианте «регистр-регистр» операнды могут находиться только в регистрах. В них же засылается и результат. Вариант
«регистр-память» предполагает, что один из операндов размещается в регистре, а второй в основной памяти. Результат обычно замещает один из операндов. В командах типа «память-память» оба операнда хранятся в основной памяти. Результат заносится в память. Вариант «регистр-регистр» является основным в микропроцессорах типа RISC. Команды типа «регистр-память» характерны для CISC-микропроцессоров. Ввариант «память-память» считается неэффективным, и в микропроцессорах не используется.
Операции загрузки регистров из памяти и сохранения содержимого регистров в памяти идентичны таким же операциям с аккумулятором. Отличие состоит в этапе выбора нужного регистра, обеспечиваемого соответствующими селекторами. При этом между АЛУ и регистровым файлом
должны быть, по крайней мере, три шины.
Выполнение операции в АЛУ включает в себя:
-выбор регистра первого операнда;
-определение расположения второго операнда (память или регистр);
-подачу на вход АЛУ операндов и выполнение операции;
-выбор расположения результата и занесение в него результата операции из АЛУ.
В качестве двух операндов, поступающих в АЛУ, могут использоваться операнды, хранящиеся в любых РОН, или одним из операндов может быть операнд, считываемый из основной памяти. Результат операции, выданный АЛУ, записывается в РОН или в основную память.
При адресации в команде, выполняющей операцию в АЛУ, указываются два адреса операндов, т.е. команды являются
двухадресными(рис. 50).
Рисунок 50 – Формат двухадресной команды
Обычно первый адрес указывает только на регистр общего назначения, а второй адрес может указывать как на регистр общего назначения, так и на основную память. Результат операции обычно записывается по первому адресу, однако более удобной считается система, позволяющая выборочно производить запись как по первому, так и по второму адресу.