5. Организация подсистемы обработки информации;

2. Структура простейшей обрабатывающей части мп и порядок её функционирования (на примере выполнения команды пересылки);

3. Организация управления процессом обработки информации. Жёсткое и микропрограммное управление;

Устройство управления должно выполнять две основные функции: управление выполнением операций и выборку команд программы в нужной последовательности, их дешифрацию и обработку полей команд. Существует два подхода к организации управления вы­полнением операций.

Первый заключается в том, что все n управляющих входов Y_i объ­единяются в отдельную n-разрядную шину, на которую для выполнения передачи и (или) обработки данных на каждом шаге алгоритма необходимо подавать n-разрядный вектор (микрокоманду). Единичное или нулевое значение каждого (i-гo) разряда этого вектора обеспечивает  соответственно выработку или отсутствие i-гoуправляющего сигнала. Этот способ позволяет легко реализовать любой алгоритм, но поскольку на каждом шаге только некоторая часть сигналов Y_i  имеет единичное значение, а большинство — нулевое, то используется лишь незначи­тельная часть всех n разрядов. Проанализировав архитектуру и назна­чение системы, можно выделить группы сигналов, которые никогда одновременно не вырабатываются, и использовать в каждой группе для формирования управляющих сигналов дешифрирующие устройства.

Рассмотренный способ организации управления называется микропрограммным. Структурная схема процессора с устройством управления выполнением операций (УУВО) такого типа приведена на рис. а.

В состав УУВО входят управляющее ЗУ_; дешифратор микроко­манд и схема управления их выполнением. В управляющем ЗУ для каждой операции хранится набор микрокоманд (МК), называемый микропрограммой, последовательная выборка и выполнение которых обеспечивает в обрабатывающей части процессора преобразования данных, соответствующие коду операции. По коду операции из управляю­щего ЗУ выбирается первая МК микропрограммы выполнения этой операции и поступает на дешифратор МК и схему управления их вы­полнением. Дешифратор МК расшифровывает код операционной части МК и вырабатывает управляющие сигналы, поступающие в обраба­тывающую часть процессора. Схема управления выполнением МК по коду адресной части МК и признакам условий формирует адрес следую­щей МК, который подается на управляющее ЗУ. Таким образом будут выбраны и выполнены все МК микропрограммы, что обеспечит выпол­нение нужной операции.

Хранение МК в управляющем ЗУ позволяет легко вносить измене­ния в систему команд процессора: для введения новой операции достаточно записать в ЗУ микропрограмму ее выполнения. Это является основным достоинством микропрограммного способа управления. Однако необ­ходимость в каждом такте обращаться к ЗУ ограничивает максималь­ную частоту работы УУВО быстродействием ЗУ.

Второй подход заключается в том, что все управляющие входы сводятся в отдельный управляющий блок, который расшифровывает приходящую команду и в соответствии с ней вырабатывает необходимую последовательность сигналов. Этот способ организации управле­ния получил название схемного или жесткого управления. Структур­ная схема процессора с УУВО этого типа представлена на рис. б. В отличие от микропрограммного УУВО в этом устройстве дешиф­ратор команд и схема управления их выполнением не только дешифри­руют код операции, но и вырабатывают управляющие сигналы в тече­ние нескольких тактов, необходимых для выполнения операции (в микропрограммном УУВО — в течение только одного такта). По­скольку последовательность выработки управляющих сигналов зави­сит от признаков условий, очевидно, что этот блок в схемном УУВО значительно сложнее. Введение новой операции или изменение старой требует изменения схемы. «Жесткость» и сложность структуры этого типа управления является основным его недостатком, а высокое бы­стродействие — главным преимуществом.