Лекция 1

Организация ЭВМ

План лекции.

Введение. Структура ЭВМ.

Устройство ввода-вывода. Память ЭВМ.

Команды ЭВМ и структура процессора.

Форматы команд ЭВМ.

Основные функциональные узлы процессора.

Алгоритм функционирования процессора

Структура ЭВМ.

Устройство ввода-вывода.

Устройства ввода обеспечивают считывание информации (исходных данных и программы решения задачи) с определенных носителей информации (клавиатур перфолент, магнитных лент или дисков, датчиков состояний управляемых объектов и т. п.) и ее представление в форме электрических сигналов, воспринимаемых другими устройствами ЭВМ (процессором или памятью)

Устройства вывода представляют результаты обработки информации в форм,, удобной для визуального восприятия (индикаторы, печатающие устройства, графопостроители, экран дисплея и т.п.). При необходимости они обеспечивают запоминание результатов на носителях, с которых эти результаты могут быть снова введены в ЭВМ для дальнейшей обработки (перфоленты, магнитная лента, магнитный диск и т.п.) или передачу результатов на исполнительные органы управляемого объекта (например, робота).

Память ЭВМ.

Память ЭВМ включает устройство, обеспечивающее хранение команд и данных.

Это устройство состоит из блоков одинакового размера

— ячеек памяти, предназначенных для хранения одного слова информации).

В свою очередь, ячейка памяти состоит из элементов памяти, состояние каждого из которых соответствует одной двоичной цифре (0 или 1)

Совокупность нулей и единиц. Хранящихся в элементах одной ячейки, представляет собой содержимое этой ячейки памяти.

Ячейки нумеруются числами 0. 1, 2, .. , называемыми адресом ячеек

Команды ЭВМ и структура процессора.

Форматы команд

Анализ различных программ для ЭВМ показывает, что во многих случаях результат выполнения предыдущей команды используется как операнд в следующей. Если результат выполнения команды не пересылать в память, а сохранять, например, в аккумуляторе, то можно обойтись следующими одноадресными командами:

командами арифметической (логической) обработки, которые дают приказ на выполнение какой-либо арифметической или логической операции, используя в качестве операндов содержимое аккумулятора и содержимое адресуемой ячейки памяти (точнее, содержимое регистра данных, куда переписывается содержимое адресуемой ячейки);

командами пересылки, которые дают приказ на обмен информацией между аккумулятором и памятью (через регистр данных), т. е. на загрузку аккумулятора содержимым адресуемой ячейки памяти или запись в эту ячейку содержимого 'аккумулятора (результата вычислений);

командами передачи управления, обеспечивающими условный или безусловный переход к адресуемой ячейке памяти (т. е. к команде, которая должна быть помешена в процессор при выполнении какого- либо условия или вне зависимости от результата предыдущих вычислений), обращение к подпрограмме и выход из нее;

командами ввода-вывода.

Простой процессор, работающий с одноадресными

и безадресными командами