Типовая структура вм на микропроцессорных наборах
ППД – память прямого доступа (RAM – random access memory);
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (ROM – read only memory)
АДП – адаптер (контроллер для подключения одного устройства).
ПДП – прямой доступ в память (DMA-direct memory access)
ГТ – генератор тактов (CLG – clock generator)
RSG – Reset Generator
У- шина управления; А- шина адресов; Д- шина данных.
Кроме центрального процессора в состав современной ВМ могут входить сопроцессоры:
математический сопроцессор (NPR – numerical processor);
аналоговый процессор (APR – analog processor);
процессор цифровой обработки сигналов (ЦОС) (DSP- digital signal processor).
Раздел 2. Организация процессора и основной памяти вм
В разделе идет речь о машинах с контроллерным управлением, в которых порядок выполнения команд явно задается программой. Машины с потоковым управлением и машины с запросным управлением (редукционные) в данном курсе не рассматриваются.
Процессор выполняет две функции:
обработка данных в соответствии с заданной программой;
управление всеми устройствами машины.
Управление в соответствии с заданной программой представляется в виде последовательности команд в цифровой форме. Каждая из команд имеет две части:
|
Операционная часть |
адресная часть |
Операционная часть - задает код операции и режим ее выполнения.
Адресная часть – содержит сведения о размещении операндов (данных): непосредственно сами значения данных, адреса данных в памяти или сведения для определения адресов размещения данных в памяти. Формирование исполнительного адреса – этап перехода от сведений об адресе к самому адресу. В адресной части могут быть сведения об отсутствии операндов (нульадресная или безадресная команда ) и от одного (одноадресная команда) до трех операндов (трехадресная команда).
Типовая структура процессора и основной памяти
А
Д
У
Операцион часть Управл часть Память
АЛУ Внутренние PR РАП
РОНы Pr CC РДП
ПС Накопитель
Pr команд
Контрол памяти
Pr УС
Деш КОПиРА
Форм-ль УС
ЦП ГТ
АЛУ - арифметико-логическое устройство.
РОНы - регистры общего назначения (от 8 до нескольк сотен штук).
Рг СС - регистр слова состояния. Содержит текущее состояние процессора, в который входит уровень приоритета текущей программы, биты условий {j}завершения последней команды, режим обработки текущей команды. Возможны следующие режимы обработки (в порядке возрастания уровня):
User Mode- режим пользователя; в этом режиме не могут выполнятся системные команды (команды изменения состояния процессора и команды ввода- вывода);
SuperVisor Mode- режим супервизора; обеспечивается выполнение всех команд ввода- вывода;
Kernel Mode- режим ядра; возможно выполнение всех команд процессора.
ПС - программный счетчик. Содержит адрес текущей команды и автоматически наращивается для подготовки адреса следующей команды (исключение составляет команда перехода);
Рг Команд - регистр команд. Содержит код исполняемой в данный момент команды;
ДешКОПиРА – дешифратор кода операции и режимов адресации;
Форм-льУС – формирователь управляющих сигналов { Уi };
РАП - регистр адреса памяти; РДП - регистр данных памяти;
РгУС – регистр управляющего слова контроллера памяти;