31.Прямая(абсолютная), страничная, сегментная адресация.

Прямая (абсолютная адресация) адресация – в поле команды указывается исполнительный адрес операнда. Этот метод самый простой, но требует много бит в коде команды. Нр. для 16-ти разрядного адреса требуется 2 байта в поле команды. Страничная адресация (сокращенная прямая адресация) память разбивается на ряд страниц одинаковой длины, размер которых определяется длиной адресного поля. В адресном поле команды в этом случае содержатся только младшие команды ячейки памяти к которой обращается команда. Для задания полного исполнительного адреса применяют дополнительный регистр страниц, в котором хранятся старшие разряды адреса. Номер нужной страницы загружается в регистр страниц специальной командой. Иногда страничную организацию исполняют для объема адресуемой памяти. В некоторых простых МП номер страницы формируется путем пристыковки старших разрядов в счетчик команд. Что позволяет работать с данными, находятся в пределах текущей страницы, где находится программа. Частным случаем страничной организации при обращении к памяти, объем, который превышает адресное поле команды является сегментация памяти, которая применяется в процессорах фирмы Intel. Имеются четыре 16-ти битных сегментных регистра CS (сегментный регистр для команд), DC, SS, ES (дополнительные данные). Эти регистры используются для задания текущих сегментов по 64 кБ, адресуемых при выполнении программы. При выборке операнда, происходит суммирование сегмента (сдвинутого на 4 бита влево 16-ти битный адрес). Адрес в сегментном регистре кратен 16.

32.Регистровая, регистровая косвенная, непосредственная адресация.

Широко используется в МП регистровая адресация. Регистровая прямая адресация. Операнд содержится в одном из РОНов, в ходе команды указывается номер РОНа. Т.к. РОНов не так много (от 8 до 32), требуется малое число бит. Используется для ускорения вычислений, когда промежуточные результаты не пересылаются в основную память, а хранятся в одном из рабочих регистров МП. Т.к. число РОНов не велико, то для их адресации требуется небольшое адресное поле (Нр. 3 разряда для 8 РОН). Регистровая косвенная адресация. В адресном поле команды указывается номер одного из регистров МП в котором хранится исполнительный адрес операнда. Т.е. в адресной части вы указываете номер регистра и из него выбирается адрес. Является автоинкрементная косвенно-регисторная адресация отличается от косвенной регистровой адресации, тем, что после выборки операнда содержимое регистра увеличивается на единицу для байтовых команд и на два для команд обрабатываемых слова. Непосредственная адресация, при этом методе адресации в адресном поле команды помещают непосредственно сам операнд, число, а не его адрес.

33.Индексная, относительная адресация.

Индексная адресация. Содержимое РОН или специального индексного регистра складывается с индексным словом, которое следует за командой или находится в другом регистре и их сумма, используется как исполнительный адрес. Эта адресация удобна для обращения к массивам и таблицам. Нр. в индексном слове записывается начальный адрес массива, а новый элемент массива находится в индексном регистре. При изменении содержимого индексного регистра, изменяется использование адреса без модификации адресной части команды. В некоторых ЭВМ имеется специальный индекс регистра. Когда индексный режим используется для доступа к массиву, адрес в команде (индексное слово) соответствует начальному адресу массива, а значение индексного регистра индексу компонента массива. В общем случае индексное слово может быть и отрицательным. Относительная адресация. Содержимое счетчика команд алгебраически складывается с индексным словом, которое следует за командой и их сумма используется как исполнительный адрес операнда. Индексное слово – двоичное число со знаком в дополнительном коде. Использование такой адресации позволяет строить программы, свободно перемещаемые в памяти, за счет того, что исполнительный адрес формируется относительно счетчика команд. И относительные позиции команд и данных, если они размещены в одном массиве при перемещении сохраняются. Справедливо для фон-неймановской архитектуры.

34.Арифметический сопроцессор. Это специализированный процессор, выполняющий операцию параллельно с основным процессором. Он выполняет с высокой скоростью и точностью арифметические операции с повышенной разрядностью, с плавающей запятой, логарифмические и тригонометрические операции. Параллельная работа сопроцессора позволяет производить математические вычисления, в то время как основные процедуры продолжает выполнять другие действия. Во время работы основные процедуры, сопроцессор проверяет коды команд, читаемые из основной памяти и вылавливает команды относящиеся к нему, которые и исполняет. Для доступа к памяти сопроцессор захватывает магистраль у процессора, а после окончания обмена возвращает управление памятью основному процессору. Очень часто микросистема сопроцессора ставится в дополнительную панельку для микросхемы. Если сопроцессор есть, то специальные команда выполняется в нем, если его нет, то возникает прерывание и эти команды выполняются с помощью подпрограмм эмулирующих сопроцессор. В этом случае время на обработку на два порядка больше. В новых высокопроизводимых МП арифметический сопроцессор размещается внутри основного процессора.

3 6.Универсальные однокристальные микроЭВМ (микроконтроллеры). Тенденции развития систем управления является переход от централизованных систем к децентрализованным. Проникновение автономных управляемых устройств на все более низкие уровни управления. Автоматизация управления на низких уровнях повышает надежность и живучесть системы. Кроме того расходы на решение задачи будет минимальным, использовать на нижних уровнях ЭВМ сравнительно низкой производительностью, но удовлетворяющую заданным условиям. Максимальная простота и дешевизна систем управления достигается использованием однокристальных микро ЭВМ, реализующих функцию ввода, хранения, обработки, вывода данных и управления на одной БИС. Такие микроЭВМ получили название микроконтроллеры, т.к. одна микросхема выполняет функцию контроллера.

3 7.Определение ввода-вывода. Программный ввод-вывод. Общая программная модель УВВ. Вводом/выводом называется передача данных между ядром ЭВМ, включающим в себя процессор и основную память, и периферийными устройствами.

УВВ можно разделить на две группы:

1)устройства используемые для связи человека с ЭВМ(клавиатура, монитор, принтер и т.д.).

2)устройства связи с техническими средствами (с внешними ЗУ (жесткий диск), АЦП, ЦАПы, вентили, автоматические выключатели, задвижки, реле и т.д.). Не смотря на разнообразие УВВ имеется несколько стандартных методов подключения и их программирования: обменом информации между внешним устройством и основной памятью(ядро, память). Управляется либо программа ЭВМ (программный обмен), может быть нефорсированный и форсированный, либо обмен идет по прямому доступу к памяти. Программная передача данных осуществляется с помощью команд обращения к регистрам периферийных устройств. Эти команды обращения к регистрам дают возможность выполнять следующие задачи: передать внешнему устройству управляющее слово или команду, или приказ, указывающий, что этому устройству делать. Управляющие данные инициируют действия, не связанные непосредственно с передачей данных.; принять и проверить информацию, описывающую состояние внешнего устройства (о готовности к передаче; о наличие ошибок; и т.д.); вывести данные из ЭВМ во внешнее устройство( обычно байт или слово данных); ввести данные (байт или слово) с внешнего устройства в ЭВМ. Каждый из этих регистров имеет однозначный адрес, который иденефицируется дешифратором или селектором адреса, на рис. Показаны символические номера этих регистров. В зависимости от достижения устройства регистры конкретизируются. Нр. регистры состояния и управления объединяются, может быть только регистр ввода. Для многих УВВ не может быть регистра управления, а регистр состояния представлен одним битом готовности. В других устройствах может быть несколько регистров УВВ и регистров управления и состояния.