1. Структура алу

Функционально делится на 2 части:

- Устройство управления, задающее последовательность микрокоманд в соответствии с выбранной командой

- Операционное устройство (непосредственно АЛУ), в котором реализуется заданная последовательность микрокоманд

В состав АЛУ входят регистры Rg1-Rg7, в который обрабатывается информация, поступающая по линиям N1-Nn из ОП, кэш, РОНов и так далее.

Функции регистров:

Rg1 – сумматор(ы), в которых образуются результат вычислений. Rg2-Rg3 – регистры данных (операндов). Rg4-Rg5 – адресные регистры, служат для запоминания, иногда формирования адреса операндов и результата. Rg6 – это K индексных регистров, используемых для формирования адреса. Rg7 – это L вспомогательных регистров, которые используются программистом и по его желанию могут быть аккумуляторами, индексными регистрами, или использоваться для запоминания промежуточных результатов.

Часть регистров АЛУ программно доступны, то есть могут быть адресованы в команде: это сумматор, индексные регистры и некоторые вспомогательные. Разрядность регистров АЛУ равна разрядности РОНов МП.

а) Общие сведения

АЛУ выполняет группы операций (двоичной арифметики с фиксированной запятой, двоич. арифм. для чисел с плав. зап., десятичной арифметики, индексной арифметики, спец-ой арифм., логических операций).

б) Классификация АЛУ

1) по способу действия

-последовательные

-параллельные

-последовательно-параллельные

2) по способу предоставления чисел

-для чисел с ФЗ

-для чисел с ПЗ

-для десятичных чисел

3) по хор-ру исп. элементов и узлов (блочные и универсальные)

4) по связи с ОЗУ (с непосредственной связью и с магистральной структурой)

2. Организация работы цп и оп

Рисунок 10 - Организация работы ЦП и ОП

Взаимодействие ЦП и ОП происходит по шинам: ША, ШД и ШУ. ОП состоит из n запоминающих ячеек, каждая из которых содержит запоминающие элементы ЗЭ, каждый ЗЭ равен одному биту информации. Разрядность ячейки ОП зависит от разрядности РОНов МП, а количество ячеек зависит от разрядности ША. Адресный коммутатор служит для выборки (селекции) ячейки ОП с заданным адресом, который формирует МП и выставляет на шину адреса. По шине управления МП высылает в ОП сигнал управления, который определяет тип доступа к ОП: чт или зп. Данные выставляются МП на шину данных. При записи при наличии сигнала Ready осуществляется запись данных в выбранную ячейку ОП. Чтение данных аналогично. Если отсутствует сигнал Ready, то МП находится в состоянии ожидания, который является частью машинного цикла.

3. Уу.Назначение и функции.Структурная схема

Назначение и функции: УУ входит в состав ЦП и служит для выработкиУСОВ для физич.выполнения,выбранной из ОП команды, т.е. управляет работой ЦП.

Выполнение команд: выборка команды из ОП, дешифрация КОП,формиров.исполнительн.адресов операндов,выборка операндов из ОП КЭШ памяти или регистров,выполнение действий в АЛУ,отсылка результата выполнения операции в ОП

Структурная схема(на обратной стороне.)

ПУ(пульт управления)-для управления работой ЭВМ в автономном режиме. С помощью ПУ произв. Визуальный контроль состояния отдельных уст-в ЭВМ и проведения профилактических работ.

БВК и Д(Блок выборки команд и данных)- служит для приема команды хранения ее до окончания выполнения расшифровки КОП,формиров.адреса следующ.команды, а так же для хранения кодов операнда, применяемых из ОЗУ, КЭШ и выдачи адреса ОЗУ для записи результата операции.

БЦУ(блок центрального управления)- вырабатывает последовательность УСОВ при выполнении каждой команды

БП(блок прерываний) служит для реализации запросов на прерывание в соответствии с их приоритетами.

БМП(блок местной памяти)-это КЭШ память

БЗП(блок защиты памяти)-служит для предотвращения искажения любой информации, хранящейся в ОП при чтении или записи, т.е. обеспечивает исключение влияния одной программы на др. в мультипрограммной среде. Проверяется система адресации и команд и данных. Проверяется схема защиты по ключам. Ключ- двоичный код, кот.присваивается к программе и данным, с кот.работает текущая программа. При каждом обращении к ОП идет сравнение этих ключей. При не совпадении вырабатывается ошибка.

БВС(блок внешних связей)- примен.для обмена управляющ.информации с другим процессором в мультипроцессорной системе.

БТ(блок таймеров)-служит для подсчета времен.интервалов и управления работой процессора по применяемым временным соотношениям. Так же управляет работой часов реального времени, кот наход.в микросх.CMOSMemory.

БУОП(блок управления ОП)-управл.передачей данных ЦП с ОП(чт,зп) и ПФУ и МП

БС(блок синхронизации)-служит для жесткой синхронизации работы всех блоков устр-ва управления.