Контрольные вопросы и задания

1. Назовите преимущества, которые имеют интегральные микросхемы перед дискретными элементами. Ответ постарайтесь обосновать.

2. Для каких функций первоначально предполагалось использовать микропроцессор?

3. Что такое разрядность МП? Чем она определялась и как изменялась? Какую максимальную разрядность имеют современные процессоры?

4. Вспомните, что вы читали о новых моделях микропроцессоров.

5. Какие микропроцессоры вы знаете? Известен ли вам тип процессора в компьютерах, с которыми вы имеете дело?

6. Подумайте, в каких устройствах, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни, могут быть микропроцессоры,

7. Что представляет собой микропроцессор с точки зрения программиста?

8. Каковы функции микропроцессора в целом?

9. Какие функции могут выполнять регистры процессора?

10. Вспомните основной цикл работы процессора ЭВМ. Какую роль в нем играет счетчик адреса команд?

11. От чего зависит объем контролируемого 32-разрядной ЭВМ адресного пространства?

12. Что такое методы адресации? Какие методы адресации ОЗУ вы знаете?

13. Объясните, как работает метод косвенной адресации.

14. Приведите 3-4 варианта сегментных адресов, указывающих на одну и ту же ячейку памяти.

15. Охарактеризуйте наиболее употребимые форматы данных.

16. Каким образом процессор может адресоваться к устройствам ввода-вывода? Что такое порт ввода- вывода?

17. Опишите примерным ход взаимодействия между процессором и принтером. Как вы считаете, что происходит раньше: очередной символ печатается на бумагу или появляется сигнал готовности к приему следующего?

18. Что такое прерывание и как оно работает? Проанализируйте приведенные в тексте аналогии и попробуйте придумать собственные.

19. Имеют ли место прерывания в следующей ситуации и почему: во время активной работы программы пользователь нажимает клавишу мыши и окно на экране, соответствующее другой программе, при этом сворачивается?

20. Каковы функции регистра слова состояния процессора?

21. Какие способы адресации используются в процессоре PDP?

22. В чем особенности реализации условных и безусловного переходов в процессоре PDP?

23. Как организована работа с операндами?

§4. Учебная модель микрокомпьютера

В предыдущем разделе были кратко изложены наиболее важные черты реально существующего простого процессора ЭВМ. Конечно, на самом деле все устроено заметно сложнее, поэтому мы ограничились достаточно поверхностным знакомством. Более современные процессоры устроены еще сложнее.

Существует альтернативный подход - изучение сложного объекта на упрощенной модели, сохраняющей все его наиболее существенные черты. Именно такой подход использован в данном разделе. Рассмотрение фундаментального материала, освобожденного от второстепенных технических деталей, помимо простоты имеет и еще одно преимущество - полученные знания не так быстро «стареют».

Прием, состоящий в объяснении принципов работы ЭВМ на базе учебной модели, возник довольно давно. Имеется целый ряд учебных моделей: «Кроха», «Нейман», «Малютка» и другие (описание которых можно найти в рекомендуемой в конце главы дополнительной литературе).

В данном параграфе рассматривается учебная модель микропроцессорной ЭВМ четвертого поколения, предложенная преподавателем Пермского педагогического университета Е.А.Ереминым. Модель носит название «Е97» В нее включены наиболее характерные черты устройства современных компьютеров. Модель не повторяет полностью ни один реальный компьютер, хотя дает достаточно полное представление об его устройстве. В «Е97» нет излишних технических деталей, он достаточно прост и содержит только то, что необходимо для изучения.

«Е97» может работать как с числовыми, так и с нечисловыми данными, отражает общепринятую байтовою организацию памяти, способен обрабатывать массивы информации (поскольку имеет современные методы адресации), реалистически отражает работу с периферийными устройствами современного компьютера. Существенно, что наряду с теоретической моделью компьютера создана программа-эмулятор, позволяющая имитировать «Е97» на различных компьютерах, в том числе IBM-совместимых. Ряд непринципиальных ограничений и нереализованных возможностей, указанных ниже, относятся именно к этой программе-эмулятору.