1 Цель работы
Изучение общих принципов структурной организации ЭВМ и ее ЦП, а также алгоритма выполнения процессором команд.
2 Теоретические сведения
Общая структурная схема микрокомпьютера представлена на рисунке 1.1.
Рисунок
1.1 – Общая структурная схема микрокомпьютера
Микропроцессор. Он является главным компонентом микро- компьютера. Характеристики микропроцессора – длина разрядной сетки (или разрядность слова), набор выполняемых команд, быстродействие и другие – в основном определяют характеристики всего микрокомпьютера. Микро-процессор, называемый иногда центральным процессором (ЦП) микро-компьютера, выполняет следущие фунуции: управление и координация работы всех других компонентов микрокомпьютера; выборка команд и обрабатываемых данных из основной памяти; декодирование команд; выполнение с помощью арифметическо-логического устройства (АЛУ) арифметических, логических и других операций, закодированных в командах; передача данных между микропроцессором и основной памятью, а также между микропроцессором и устройствами ввода-вывода; отработка сигналов от устройств ввода-вывода, в том числе отработка сигналов прерывания с этих устройств. Микропроцессор – весьма сложное цифровое электронное устройство. Приступая к написанию программ, программист должен уяснить в основном лишь те его элементы, которые отражены в программах или влияют на временные характеристики выполнения программы. К этим элементам относятся: форматы и системы команд микропроцессора; длительность выполнения разных команд; имена (или номера) программно-доступных регистров (так называются регистры, которые могут использоваться в составляемых программах); длина разрядной сетки (разрядность); правила адресации внешних устройств и особенности выполнения операций ввода-вывода; размер адресного пространства; схема обработки прерываний.
Перечисленные элементы образуют основу архитектуры микропроцессора и в совокупности представляют собой его модель с точки зрения программиста. Для разных типов МП существует своя модель.
На рисунке 1.2 представлены важнейшие компоненты микропроцессора, а также его связь с основной памятью при помощи трех магистралей данных, адресов и управления. В состав МП входят устройство управления (УУ), арифметическо-логическое устройство (АЛУ) и набор регистров.
3.Контрольные вопросы
В чем особенности структурной организации ibm совместимых компьютеров?
Ответ: В IBM-совместимых ПК применяются процессоры (CPU — Central Processor Unit), совместимые с семейством 80х86 фирмы.
В чем отличие внутреннего представления положительных и отрицательных чисел?
Ответ: в знаковой системе счисления отрицательные числа для нашего компьютера представляются в дополнительном коде, а неотрицательные – в прямом коде. Заметим, что при знаковой трактовке целых чисел крайний левый бит, определяет знак числа ("1" для отрицательных чисел). Этот бит так и называется знаковым битом целого числа. Для знаковых целых чисел числовая ось несимметрична: количество отрицательных чисел на единицу больше, чем количество положительных чисел.