Интерфейсная часть микропроцессора

Предназначена для связей и согласования процессора с системной шиной ВМ, а так же для приема, предварительного анализа, команд выполняемой программы и формирования полных адресов, операндов и команд, включает в свой состав, адресные регистры микропроцессорной памяти, узел формирования адреса, блок регистров команд, являющийся буфером команд в микропроцессоре, внутреннею интерфейсную шину микропроцессора и схему управления шиной и портами ввода-вывода.

При этом следует помнить, что узел формирования адреса и регистры команд, непосредственно выполняемых микропроцессором, функционально входят в состав УУ микропроцессора.

Порты ввода – вывода, это пункты системного интерфейса ВМ, через которые микропроцессор обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у микропроцессора 65536. Ровно столько состояний можно описать одним машинным словом или числом в формате слова.

Каждый порт имеет адрес, являющимся номером порта, по существу, это адрес ячейки памяти, являющийся частью устройства ввода-вывода, использующего этот порт. А не адрес ячейки основной памяти ВМ.

Порту устройства соответствуют, аппаратура сопряжения и два регистра памяти, для обмена данными и управляющей информацией.

Некоторые внешние устройства, могут использовать и основную память, для хранения больших объемов информации, подлежащих обмену. Многие стандартные устройства (например, жесткие диски, дисководы, клавиатуры, принтеры, сопроцессор, …) имеют постоянные закрепленные за ними порты ввода-вывода.

Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции:

1. Формирование адреса порта и управляющей информации для него.

2. Прием управляющей информации от порта.

3. Информация готовности и его состоянии.

4. Организация сквозного канала в системном интерфейсе, для передачи данных между портом устройств ввода-вывода и микропроцессором.

Схема управления шиной и портами использует, для связи с портами, кодовая шина инструкций адреса и данных системной шины.

При доступе к порту, микропроцессор посылает сигнал, по кодовой шине инструкций, которая оповещает все устройства ввода-вывода, что адрес на кодовую шину адреса является адресом порта, а затем посылает и сам адрес порта.

Устройство с совпадающим адресом порта, дает ответ о готовности, после этого по кодовой шине данных осуществляется обмен данными.

Домашнее задание

• типы и форматы операндов

• числа в формате с фиксированной запятой

• упакованные целые числа

• десятичные числа

• числа в формате с плавающей запятой

• упакованные числа с плавающей запятой

разрядность полей команд, количество адресов в команде и способы адресации операндов

Системные платы вм

System Board

Mother Board

Важнейшая часть ВМ, содержащая её основные электронные компоненты.

Именно с помощью системной платы осуществляется взаимодействие между большинством устройств вычислительной машины.

Конструктивно системная плата представляет собой, печатную плату разной площади, на которой размещается большое число различных микросхем, разъемов и других элементов.

В зависимости от площади, а конкретнее от габаритных размеров, системные платы относятся к той или иной модели, именуемой форм-фактором (ATX, mini ATX).

Существует 2 основные разновидности конструкции системных плат:

1. На плате жестко закреплены все необходимые для работы микросхемы. Такие компьютеры называют одноплатными и применяются во встраиваемых компьютерных системах и компактных бытовых устройствах.

2. Когда непосредственно на системной плате размещается минимум микросхем, а все остальные нужные компоненты объединяются при помощи системной шины и конструктивно устанавливаются на дополнительных платах, именуемых так же платами расширения, устанавливаемые в специальные разъемы системной платы, которые так же называются слотами расширения. Вычислительные машины использующие такую конструкцию плат, относятся к компьютерам с шинной архитектурой. Практически все современные ВМ имеют такую архитектуру.

Наиболее часто на системной плате непосредственно расположены:

1. Разъем для подключения процессора

2. набор системных микросхем (чипсет)

3. микросхема постоянного запоминающего устройства содержащая программу базовой системы ввода-вывода (BIOS)

4. микросхема энергонезависимой памяти, питается от собственной аккумуляторной батареи CMOS

5. кэш 2го уровня, в случае его отсутствия у микропроцессора (возможно и третьего)

6. разъемы для подключения модуля оперативной памяти

7. микросхемы и разъемы всех системных, локальных и периферийных интерфейсов

8. микросхемы мультимедийных интерфейсов