5Внутреннее построение микропроцессора. Структурная схема микропроцессора.

Основным устройством всех информационных систем является центральный процессор (ЦП). Обычно роль ЦП систем выполняют микропроцессоры, обычно в технологии микроинформационной техники про­граммную память, память данных, интерфейс ввода-вы­вода, дешифратор адресов выполняют на различных ИС как это показано на рис. 4.1.

Центральным устройством системы является микропро­цессор, который содержит обычно элементы размещения данных, называемые регистрами, и устройство счета, на­зываемое арифметико-логическим устройством (АЛУ). Центральное устройство содержит также цепь декодиро­вания команд и секцию управления и синхронизации. Оно снабжено также необходимыми соединениями с устройст­вом ввода/вывода.

Основными функциями центрального устройства микро-ЭВМ являются следующие:

• извлечение, декодирование и выполнение команд программы в указанном порядке;

• передача данных из памяти и в память и из устройств вв/выв и в устройства вв/выв;

• ответы на внешние прерывания;

• установка общей синхронизации и сигналов управле­ния для всей системы.

Наиболее важные секции содержат различные регистры, АЛУ, дешифраторы команд, устройства управления и синхронизации, а также устройства вв/выв.

7Внутреннее построение микропроцессора. Аккумулятор, счетчик команд.

Аккумулятор служит для хранения слова данных, посланного в него из выходного порта АЛУ или извлеченного из памяти.

Аккумулятор -главный регистр микропроцессора. Большинство арифметических и логических операций выполняется с использованием АЛУ и аккумулятора.

Операции над двумя словами данных предполагает размещение одного из них в аккумуляторе, а другого в памяти или еще каком-либо регистре.

Операцией другого типа, использующей аккумулятор, является программируемая передача данных из одной части микропроцессора в другую. Например, пересылка данных между портом ввода-вывода и областью памяти, между двумя областями памяти и т.п. Выполнение операции осуществляется в два этапа: сначала выполняется пересылка данных из источника в аккумулятор, а затем из аккумулятора - в пункт назначения.

Количество разрядов аккумулятора соответствует длине слова микропроцессора, т. е. 8 бит. Однако некоторые микропроцессоры имеют аккумуляторы двойной длины. Такой аккумулятор можно рассматривать или как одно устройство, или как два отдельных аккумулятора. В первом случае второй аккумулятор пары используется для записи дополнительных битов, появляющихся при выполнении некоторых арифметических операций.

Счетчик команд это один из наиболее важных регистров микропроцессора. Программа-это последовательность команд, хранимых в памяти микро-ЭВМ и предназначенных для того, чтобы инструктировать машину, как решать поставленную задачу. Для корректного выполнения последней команды должны поступать в строго определенном порядке. На счетчике команд лежит ответственность следить за тем, какая команда выполняется, а какая подлежит выполнению следующей. Часто счетчик команд имеет намного больше разрядов, чем длина слова данных микропроцессора. Так, в большинстве 8-разрядных микропроцессоров, адресующихся к памяти объемом 65К, число разрядов счетчика команд равно 16.

Счетчик команд соединен с внутренней шиной данных микропроцессора. Данные обычно поступают в счетчик команд из памяти микро-ЭВМ.