Организация операционной части центрального процессора. Команды эвм.
Машинная команда – это двоичный код, который включает в себя операционную часть и адресную часть.
В адресной части содержится информация об адресах операндов и результатов.
Различаются следующие команды:
4-х адресная,
3-х адресная,
2-х адресная,
одноадресная
и безадресная команды.
4-х адресные команды.
операционная адресная
часть часть
Поле А1 – информация об адресе первого операнда.
Поле А2 – информация об адресе второго операнда.
Поле А3 – информация об адресе результата.
Поле А4 – информация об адресе следующей выполняемой команды.
Микропрограмма и структурная схема операционной части ЦП при выполнении 4-х адресной команды.
Пусть А1-адрес ячейки оперативной памяти, где хранится первый операнд;
А2- адрес ячейки оперативной памяти, где хранится второй операнд;
А3- адрес ячейки оперативной памяти, по которому необходимо записать результат;
А4- адрес ячейки оперативной памяти, где хранится следующая выполняемая команда.
О
Чт
ЗМ
Р
А
П
Р
Ч
П
Зп
РК
А1
РК
А2
А3
А4
КОП
RA
RB
АЛУ
Дш
БУУ
RC
Рис. 16. Структурная схема операционной части ЦП при выполнении 4-х адресной команды
ЗМ – запоминающий массив.
РАП – регистр адреса памяти.
РЧП – регистр числа памяти.
РК – регистр команд.
АЛУ – арифметико-логическое устройство.
RA, RB-входные регистры АЛУ, предназначаются для хранения операндов.
RС - выходной регистр, предназначается для хранения результата выполненной операции в АЛУ.
1 этап. Выбор команды из памяти
РАП:=РК(А4)
Адрес следующей выполняемой команды подается в память на регистр адреса памяти (РАП)
РЧП:=Чт(РАП) ( в результате выполнения микрооперации на РЧП содержится сама команда)
Это непосредственный выбор самой команды из ЗМ
РК:=РЧП
Пересылается команда из памяти в ЦП на РК.
2 этап. Дешифрация кода операции.
3 этап. Формирование исполнительного адреса и выбор операндов.
Р
Выбор 1-го операнда
Адрес первого операнда подается в ОП на РАП
РЧП:=Чт(РАП)
Чтение из ЗМ на РЧП первого операнда
RA:=РЧП
Первый операнд подается на входной регистр АЛУ
Р
Выбор 2-го операнда
Адрес второго операнда подается в ОП на РАП
РЧП:=Чт(РАП)
Чтение из ЗМ на РЧП второго операнда
RB:=РЧП
Второй операнд подается на входной регистр АЛУ
4 этап. Выполнение операции в АЛУ.
RC:=RAоперация RB
5 этап. Запись результата.
РАП:=РК(А3)
Адрес, по которому необходимо записать результат, подается в ОП на РАП
РЧП:=RC
Результат подается в ОП на РЧП
Зп(РАП):=РЧП
Результат записывается в ЗМ
3-х адресные команды.
операционная адресная
часть часть
В 3-х адресной команде отсутствует А4. При использовании 3-х адресной команды добавляется дополнительное устройство – счетчик команд и дополнительно появляются команды перехода.
Микропрограмма и структурная схема операционной части ЦП при выполнении 3-х адресной команды.
О
Чт
ЗМ
Р
А
П
Р
Ч
П
РК
РК
КОП
А1
А2
А3
RA
RB
СК
АЛУ
Дш
БУУ
+n
RC
Рис. 17. Структурная схема операционной части ЦП при выполнении 3-х адресной команды
СК – счетчик команд, хранит адрес следующей команды.
1 этап. РАП:=СК
РЧП:=Чт(РАП)
РК:=РЧП
СК:=СК + n {n-длина команды}
Этапы 2,3,4,5 см. 4-х адресные команды
2-х адресные команды.
операционная адресная
часть часть
Поле А3 – отсутствует. Результат записывается на место 1-го или 2-го операнда.
При этом операнд затирается и если его необходимо использовать в дальнейшем, он предварительно должен быть сохранен.