Тема 2.4 Устройство управления (уу)

1) Назначение и функции УУ.

УУ входит в состав ЦП и служит для выработки управляющих сигналов усов в соответствии с выбранной из ОП команды, то есть управляет работой ЦП. Выполнение команд производится в следующей последовательности: 1 выборка команды из ОП.

2 Дешифрация КОП.

3 Формирование исполнительных адресов операндов.

4 Выборка операндов из ОП (РОНов, КЭШа)

5 выполнение действия в АЛУ. 6 отсылка результата в ОП.

2) Структурная схема уу

Рисунок 11 – Структурная схема УУ

БВК и Д – Блок выборки команд и данных. Служит для приёма команды, хранения её до окончания операции, расшифровки кода операции, модификация адресов, формирование адреса следующей микрокоманды, выдачи адресов операндов.

БЦУ – блок центрального управления. Вырабатывает последовательность Усов в соответствии с выбранной и расшифрованной командой.

ПУ – пульт управления. Служит для управления работой ЭВМ оператором в автономном режиме, так как с помощью ПУ производится визуальный контроль состояния отдельных устройств ЭВМ. ПУ применяется в ЭВМ общего назначения.

БП – блок прерываний. Служит для реализации запросов на прерывания от внешних источников (INT) и немаскируемые внутренние прерывания от устройств на МB.

БУОП – блок управления оперативной памятью. Управляет обменом информации ЦП с ОП и УВВ.

БЗП – блок защиты памяти. Служит для предотвращения искажения любой информации при записи или чтении в ОП в мультипрограммной среде, то есть исключение влияния одной программы на другую. В этом блоке находится схема защиты памяти по ключам, с помощью которой при каждом обращении к ОП производится контроль работы системы адресации памяти (см. ниже).

БВС – блок внешних связей. Служит для объединения микропроцессоров в мультипроцессорные системы для обмена управляющей информацией.

БТ – блок таймеров. Служит для подсчёта временных интервалов и управления работой ЦП по принимаемым временным соотношениям. В БТ входят:

- Системный таймер, вырабатывающий такты CLK

- Часы реального времени

- В ЭВМ общего назначения компаратор, который указывает время прерывания программы в соответствии с программой.

БМП – блок местной памяти – это регистры и кэш (1 уровня).

БС – блок синхронизации. Служит для жёсткой синхронизации работы всех блоков УУ. В соответствии с тактами CLK.

3) Способы адресации.

Это способ определения операнда. Ак (адресный код), то есть информация об адресе операнда, содержащаяся в команде. Аи – исполнительный адрес – это номер ячейки памяти, в которой находится операнд. Они как правило не совпадают, за исключением прямой адресации.

1. Прямая адресация.

В команде находится исполнительный адрес, то есть Ак = Аи.

2. Непосредственная адресация. В команде содержится не адрес операнда, а сам операнд.

3. Относительная адресация (базовая). Исполнительный адрес Аи равен сумме адресного кода Ак и некоторого числа Аб, называемого базовым адресом. Аи = Ак + Аб. Базовый адрес хранится либо в специальных базовых регистрах, либо в ячейках ОП.