4.4. Формат с плавающей точкой.
В случае использования формата с плавающей точкой в последовательности бит, используемых для представления числа, выделяют поля, отведенные для кодирования мантиссы и порядка ( рис.4.3).
Рис.4.3.
Формат с плавающей точкой используется для представления вещественных чисел.
4.5. Кодирование команд.
В цифровых вычислительных системах команды кодируются также, как и любая другая информация, т.е. при помощи последовательности двоичных цифр. При этом выделяют поле, кодирующее действие , которое необходимо выполнить над данными (операндами), и поля, кодирующие место расположения данных:
- поле кода операции (КОП);
- адресные поля.
В зависимости от числа и наличия адресных полей различают безадресные команды, одноадресные, двухадресные, трехадресные.
Пример формата одноадресной команды приведен на рис.4.4.
Для того, чтобы МП мог однозначно определить устройство, с которым он будет обмениваться информацией или которым он будет управлять, необходимо, чтобы это устройство имело в МПС свое уникальное имя. В терминах ВТ это имя называют адресом. Так же как и данные, адрес представляется двоичным кодом, количество разрядов которого определяет максимальное число физически адресуемых элементов (число уникальных имен).
Для n-разрядного кода имеем 2n - различных комбинаций.
Рис.4.4
Использование понятия адреса позволяет присваивать имена самым различным объектам физического мира: триггерам, регистрам, элементам ЗУ, клавишам пульта управления, мощным пусковым устройствам электроавтоматики и т.д., и тем самым позволяет МП обмениваться с ними информацией, а следовательно и управлять ими с помощью обычных команд МП (пересылки данных, ввода/вывода). Вследствие этого устройства, имеющие адрес, называются программно-доступными.
Лекция №5 архитектура мп и мпс.
План лекции
1. Определение архитектуры и организации МП и МПС.
2. Обобщенная функциональная схема МП.
3. Способы организации управляющих устройств МП.
4. Устройство управления на основе аппаратной реализации.
5. Программируемая логическая матрица.
5.1. Понятие организации и архитектуры мп и мпс.
Основу МПС составляют универсальные программируемые БИС (СБИС): МП, порты ввода/вывода, таймеры, контроллеры прерываний и т.д., конкретизация функционирования которых осуществляется посредством программирования, в связи с чем, полное описание МПС должно включать помимо принципиальных электрических схем также описание программного обеспечения, отражать взаимосвязь аппаратной части и программного обеспечения, диаграммы сигналов и протоколы обмена информацией. Указанные характеристики объединяются понятием организации МПС.
Итак, под организацией МПС понимают описание элементного состава, взаимосвязей между элементами и модулями, программного обеспечения, специализирующего программируемые БИС, взаимосвязь и взаимодействие аппаратной части и программного обеспечения, диаграмм сигналов и протоколов обмена информацией.
Организация МПС включает в себя несколько уровней описания.
На физическом уровне организация МПС отображается принципиальной электрической схемой, а также включает в себя характеристики и диаграммы сигналов управления аппаратных модулей МПС.
Организация МПС на логическом уровне (логическая организация) представляется архитектурой, отражающей модульный состав, функциональныесвязи в МПС, характеризующей вычислительную среду, предоставляемую пользователю для разработки его прикладных программ.
Понятие архитектуры включает в себя:
- совокупность программно-доступных компонентов МП и МПС (регистры, таймеры, счетчики, контроллеры прерываний и т.д.), связей между ними;
- способы представления и форматы данных;
- систему команд;
- режимы адресации;
- систему прерываний;
- форматы управляющих слов .
Рассмотрим общие вопросы организации МП и МПС. Начнем с рассмотрения обобщенной функциональной схемы МП.