Основные принципы построения мпс

В основу построения МПС положено 3 принципа:

1. Модульность – предполагается построение системы на основе набора модулей, конструктивно, функционально и электрически законченных устройств позволяющих самостоятельно или в совокупности с другими модулями решать вычислительные или управленческие задачи.

2. Магистральность – этот принцип определяет характер связей между функциональными блоками МПС – все блоки соединяются с единой системной шиной.

Принципы модульности и магистральности позволяют наращивать управляющие и вычислительные возможности МП путем подсоединения других модулей к системной шине.

Принцип микропрограммного управления состоит в возможности осуществления элементарных операций - микрокоманд используя определенные комбинации микрокоманд можно создать технологический язык т.е. набор команд который максимально соответствует назначению системы.

Архитектура мпс

Понятие архитектуры МПС определяет её составные части, а также связи между ними.

Существует 2-а основных типа архитектур:

<СХЕМА 1>

<СХЕМА 2>

Особенностью Фоннеймоновской архитектуры является, то, что программа и данные находятся в общей памяти доступ, к которой осуществляется по 1 шине данных и команд. Распространена в персональных компьютерах.

Отличительные черты:

1. Архитектура процессора проще т.к. не требует от него одновременного обслуживания двух шин контроля обмена по двум шинам сразу.

2. Гибкое распределение памяти между данными и командами.

3. Память имеет большой объем, что позволяет решать самые сложные задачи.

4. Сравнительно не высокое быстродействие (пересылка команд и данных по магистрали одновременно происходить не может. Она должна производиться по очереди)

Особенностью Гарвардской архитектуры является, то, что память данных и память программ разделены и имеют отдельную шину данных и шину команд, что позволяет повысить быстродействие МПС распространена в специализированных МПС (особенно в микроконтроллерах) Отличительные черты:

1. Архитектура процессора сложнее т.к. он должен одновременно работать с двумя потоками информации , обслуживать обмен по двум шинам одновременно.

2. Нет гибкого перераспределения памяти между данными и командами, что ограничивает круг решаемых задач.

3. Память данных и память команд имеют небольшой объем.

4. Высокое быстродействие (За счет одновременной передачи команд и данных по разным шинам).

Раздел 2 Построение модулей памяти и мпс Тема 2.1 Классификация систем памяти

Назначение и основные параметры ЗУ. Память ЭВМ – это совокупность ЗУ предназначенных для записи, хранения и выдачи информации, представленной в виде цифровых кодов.

3 Режима работа памяти:

1. Запись

2. Хранение

3. Считывание

Запоминающее устройство (ЗУ) это устройство реализующее функцию памяти. Запись в ЗУ тили считывание из него информации называется обращением к ЗУ.

Основные параметры:

1. Емкость ЗУ – это максимальное количество информации, которое одновременно может в нем храниться, ячейка – это минимальная единица памяти к которой можно обращаться. Ячейки группируются в слова. 8-ми разрядные слова называются байтами.

При записи емкасти принято указывать разрядность хранимых слов.

Например:

10*1bit = 10 одноразрядных слов.

1 байт=10*8 – 10 восьмиразрядных слов.

В 32-х разрядных МП на каждое слово приходится 4-байт.

В 64-х разрядных МП на каждое слово приходится 8-байт.

1 Кбайт = 2¹⁰ байт

1 Мбайт = 2²⁰ байт

1 Гигабайт = 2³⁰ байт

1 Терабайт = 2⁴⁰ байт

2. Быстродействие ЗУ – оценивает его временными характеристиками

1. T_o=t_n+t_записи | To=t_n+t_сч

T_p=время поиска (время от начала обращения до момента когда становиться возможным доступ к требуемой ячейки памяти).

Т_зап – время записи информации (время от момента подачи информационных сигналов и управляющего сигнала до момента завершения всех переходных процессов в электронных схемах ЗУ при запоминании информации).

Т_сч – это время считывания информации (время от момента подачи сигнала, управляющего выдачей информации до момента появления кода числа или команды на выходе данного ЗУ).

2. Время цикла – это минимальный интервал времени между двумя последовательными обращениями к ЗУ.