6) Намалюйте й опишіть блок-схему комп’ютера з єдиною шиною. Опишіть основні характеристики шини – структура паралельної шини. Намалюйте схему мультиплексора 2-х шин.

• Шины можно разделить на параллельные и последовательные (по устройству); внутренние и внешние (по расположению).

• Параллельные шины состоять из набора проводников количество которых зависит от количества одновременно передаваемых бит информации.

• Последовательные шины в основном имеют 1 или 2 проводника для передачи информации, все биты информации передаются последовательно, друг за другом.

Структура параллельной шины компьютера

7) Структура процесора, основні функції, групи зовнішніх виводів. З яких основних елементів складається будь-який процесор? Намалюйте схему зв’язку процесора з оперативною пам’яттю комп’ютера.

Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) —электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера илипрограммируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.

Главными характеристиками ЦПУ являются: тактовая частота, производительность, энергопотребление, нормы литографического процесса используемого при производстве (для микропроцессоров) и архитектура.

Для подключения процессора к магистрали используются буферные микросхемы, обеспечивающие, если необходимо, демультиплексирование сигналов и электрическое буферирование сигналов магистрали. Иногда протоколы обмена по системной магистрали и по шинам процессора не совпадают между собой, тогда буферные микросхемы еще и согласуют эти протоколы друг с другом. Иногда в микропроцессорной системе используется несколько магистралей (системных и локальных), тогда для каждой из магистралей применяется свой буферный узел. Такая структура характерна, например, для персональных компьютеров.

Важнейшие характеристики процессора — это количество разрядов его шины данных, количество разрядов его шины адреса и количество управляющих сигналов в шине управления. Разрядность шины данных определяет скорость работы системы. Разрядность шины адреса определяет допустимую сложность системы. Количество линий управления определяет разнообразие режимов обмена и эффективность обмена процессора с другими устройствами системы.

Еще один важный сигнал, который имеется в каждом процессоре, — это сигнал начального сброса RESET. При включении питания, при аварийной ситуации или зависании процессора подача этого сигнала приводит к инициализации процессора, заставляет его приступить к выполнению программы начального запуска. Таким образом, основные функции любого процессора следующие: * выборка (чтение) выполняемых команд; * ввод (чтение) данных # вывод (запись) данных в память или в устройства ввода/вывода; # обработка данных (операндов), в том числе арифметические операции над ними; # адресация памяти, то есть задание адреса памяти, с которым будет производиться обмен; # обработка прерываний и режима прямого доступа.

Каждая микросхема процессора содержит набор выводов, через которые осуществляется обмен данными с другими устройствами, каждый из выводов (групп выводов) имеют своё назначение. Одни из выводов передают сигналы от ЦП, по другим принимаются сигналы центральным процессором, третья группа выводов выполняет и то, и другое. Все выводы микросхемы ЦП делятся на три основных типа:

Адресные;

Информационные;

Управляющие;

Выводы управления предназначены для регулирования и синхронизации потоков данных к процессору и от него. Они включают управление шиной, прерывания, арбитраж шины, выводы состояния и прочие.

Выводы управления шиной - выходы из микропроцессора в шину, которые обеспечивают информацию по управлению шиной, допустим, процессор хочет считать какие-то данные, шина должна загрузить из оперативной памяти в процессор эти данные.

Выводы прерывания - входы в процессор из внешних устройств, по ним подаётся сигнал прерывания, что какое-то внешнее устройство хочет загрузить данные в процессор.

Выводы арбитраж шины - по ним осуществляется разрешение конфликтов в шине, т.е. регулирование потоков данных в шине, чтобы не допустить ситуацию, когда два устройства пытаются одновременно воспользоваться шиной. Для разрешения конфликтов процессор тоже считается устройством.

Выводы сопроцессора - по ним передаются сигналы, данные и команды по обмену сопроцессором.

Выводы состояния - по ним выдаётся и принимается информация о состоянии процессора, т.е. это может быть информация, что процессор не может взаимодействовать с каким-то устройством, потому что он занят.