-
Взаимодействие узлов и устройств эвм при выполнении основных команд (трёхадресная команда)
-
Выборка исполняемой команды из озу
-
Для
реализации данного этапа код со счётчика
команд (СК), равный
,
необходимо передать в основное
запоминающее устройство (ОЗУ), то есть
обратиться в ячейку
и передать на регистр команд (РК)
содержимое данной ячейки (оно является
кодом данной команды).
Регистр адреса (РА) служит для хранения адреса, по которому происходит обращение к ОЗУ, только на время данного обращения.
Дешифратор адреса (ДША) преобразует поступающий на него адрес в простой код, который непосредственно воспринимается микросхемами памяти ЭВМ.
Регистр команд (РК) предназначен для хранения в процессоре считанной из ОЗУ команды (только на время выполнения).
После приёма команды на регистр команд дешифратор кода операций (ДШКОп) на основании кода операции определяет тип команды. Сигнал с дешифратора кода операций таким образом настраивает блок управления операциями, что на его выходах формируются управляющие сигналы.
Формирование
-тых
происходит на основании датчиков
сигнала, которые вырабатывают импульс.
Все эти компоненты составляют устройство управления процессором.
Если данная команда не является командой перехода, то реализуется следующая последовательность этапов:
Тема: Материнская плата
-
Материнская плата
Материнская (системная) плата — главная плата ПК, на которой размещаются все основные элементы.
Тип материнской платы (форм-фактор и чипсет) определяет общую производительность системы, возможность модернизации и подключения дополнительных устройств.
На материнской плате установлены следующие элементы:
-
Центральный процессор с системой охлаждения;
-
Чипсет (набор микросхем управления);
-
Слоты для установки ОЗУ;
-
Слот для подключения видеоконтроллера;
-
Разъём для установки карт расширения PCI;
-
Микросхема перепрограммирования памяти (BIOS — базовая система ввода/вывода);
-
Разъёмы для подключения внешних накопителей (SATA 3);
-
Аккумуляторная батарея;
-
Кварцевый генератор частот (для выработки синхронизирующих импульсов).
Все компоненты материнской платы связаны друг с другом системой проводников. Эту совокупность называют информационной шиной. Линии шины делятся на три группы, в зависимости от типа передаваемых данных: линия данных, линия адреса, линия управления, линия питания.
Шины ЭВМ различают по своему функциональному назначению:
-
Системная шина (шина процессора)
-
Видеошина
-
Шина памяти
-
Стандартная локальная шина.
Концептуальная схема материнской платы
-
Центральный процессор (цп)
-
Основные характеристики
-
-
Степень интеграции — показывает, сколько транзисторных элементов размещается на кристалле;
-
Внутренняя и внешняя разрядность обрабатываемых данных — существует разрядность шины данных, шины адреса и разрядность управляющей шины. Разрядность шины данных определяет скорость работы системы, разрядность шины адреса — сложность системы, а количество линий управления определяет разнообразие режимов обмена и эффективность обмена процессора с другими устройствами системы;
-
Тактовая частота определяет быстродействие, но быстродействие определяется особенностями структуры процессора. Тактовая частота определяет только внутреннее быстродействие;
-
Количество ядер;
-
Объём кэш-памяти.
Кроме вывода трёх основных шин, процессор всегда имеет вывод для подключения внешнего тактового сигнала или кварцевый резонатор (CLK).
При включении питания, при аварийной ситуации или при зависании процессора подача сигнала Reset приводит к инициализации процессора и заставляет его приступить к выполнению программы начального запуска.
Для подключения также используются буферные микросхемы. Буферные микросхемы обеспечивают промежуточное накопление информации.
После включения питания, процессор переходит в первый адрес программы начального запуска и выполняет эту программу. Данная программа предварительно записана в ПЗУ. После завершения программы начального запуска, процессор начинает выполнять основную программу, находящуюся в постоянной или оперативной памяти. От этой программы его могут отвлекать внешние прерывания или запросы на прямой доступ к памяти (ПДП).
Основные функции процессора:
-
выборка или чтение выполняемых команд;
-
ввод данных из памяти или устройств ввода-вывода;
-
вывод или запись данных в память или устройства ввода-вывода;
-
обработка данных;
-
адресация памяти — задание адреса памяти, с которым будет производиться обмен;
-
обработка прерываний и режима прямого доступа к памяти.
-
Схема центрального процессора
Схема управления выборкой выполняет чтение команд с памяти и их дешифрацию. Начиная с 16-разрядных процессоров, появляется конвеер (очередь команд) — два процесса идут параллельно, что ускоряет работу процессора. Если выполняемая команда предполагает переход не на следующую ячейку, а на удалённую, то конвеер не помогает и его нужно сбрасывать. Развитием идеи конвеера стало использование внутренней кэш-памяти процессора, которая заполняется командами, пока процессор занят выполнением предыдущих команд. Чем больше объём кэш-памяти, тем меньше вероятность того, что её придётся сбросить при команде перехода.
Книги для изучения:
Пятибратов — ВССТК
Олифер — Компьютерные сети
Фигурнов — IMB
Таненбаум — Архитектура компьютера