1.Процессоры. Иерархия языков вт

Процессор-это центр устр ЭВМ, обеспечивающее обработку циф- ровой информации в соотв с заданным алгоритмом.

При проектир CPU опред-ся круг задач,для которых он предназн-н. Команды и функц которые встречаются часто стремятся сделать ап-паратно.(аппаратно это очень быстро). CPU должен обладать пол-ной сис-мой команд.

x₁-состояние ОУ

x₂-команды

ОУ-предст.собой совокуп-ть сумматоров, регистров,счетчиков,DC,MUX,Т и комб сх

УУ-формирует упр возд y_i,разнесенные во времени (последов импульсов).Каждый у_i обеспеч выполн очередн микроком в ОУ.

Центр частью ОУ явл АЛУ(ариф-лог устр).По способу представл и обр инф АЛУ делятся:

-ариф с фикс (,) плавающей (,);

-в D-кодах;

-опер. индексной ариф-ки(работа с адресами);

-опер. спец ариф-ки(сдвиги,нормирование);

-работа в спец кодах;

Под одной элементарной м.опер. будем понимать

1)Записать к.-л числа в Рг/или обнуление

2)Сдвиг на 1 бит влево/вправо

3)Inc/Dec счетчика

4)Работа сумматора

5)Инверсия содерж регистра

6)выполнение одной лог операции

Если за один интервал времени можно произв несколько м.опер, то такая совокупность м.опер. наз-ся микрокомандой(м.к.). Совокупность м.к. предназн для выполн одной командой наз-ся м.программой(одна команда ассемблера).

Иерархия языков ВТ

1)Принцип.эл.сх-мы (З-ны Кирхгофа,Ома; диффуры)

2)Лог схемы (“И”,”И-НЕ”,”ИЛИ”) (булева алгебра)

3)функц.узлы.процессора(Рг,Сч,См) (Язык м.прогр-я,машин коды)

4)функц.узлы.ЭВМ (Ассемблер)

5)ЭВМ (ЯВУ)

6)Сеть ЭВМ-коллектив вычислителей (яз || прогр, ОККАМ)

4.Алу для деления чисел с фиксир(,)

1)Проверятся возможность деления (В=0)

2)А- представляется в виде полож числа, В- в виде отриц числа в доп коде

3)Частичный остаток=0

4)Делимое сдвигается на один разряд влево и выдвигаемый разряд заносится в част.остаток(в младш.разр)

5)Частичный остаток складыв(вычитается) с делителем

6)Если знак рез-та отриц в частное заносится 0 и выдвиг след разр

Если знак полож в частное заносится 1 и выдвиг след разр

Пункты 5,6 повторяются столько раз,какова разр сетка.

7)Если делимое и дел-ль одного знака,то частное + иначе –

На тех же аппаратных ресурсах делается *, т.е. с одними аппарат-ными затратами вып-ся + - * /.Только за счет изменения микропрограммы. Ускоренное / делается так же по табл истин-ти.

8.Управл автоматы с мпу

КОП-код операции q_i-сост упр автомата (адр след МК)(КОП-const,x_i-const)

ОУ- операционное устройство.

Код команды процессора записыв-ся в Рг.МК , этот код здает в Рг.Адр.МК область памяти ЗУ в ктр прошита МПрогр данной ком, соотв-но для каждого вида операций(другого кода ком-ды) в памяти МП выделяется своя область т.к. при выполн. МП в зависимости от признаков сост ОУ x_i формир разл последов упр возд y_i,то они так же оказыв влияние на адрес формиров-я след-го y_i т.к. при неизменном коде опер и условиях x_i возникает необход в формиров последов-ти y_i , то в ЗУ прописыв-ся адрес следующ y_i (адрес q_i)которое формируется на следующ шаге (программный счетчик). Если в качестве ЗУ использ ПЗУ то процессор имеет жестко заданную сист команд (все микропроц-ры широкого прим так и работают) но в общем случае в место ПЗУ можно использ ОЗУ тогда проц-р можно перенастраивать под различные сист-мы команд (напр сделать совместными проги под Intel и Motorola (Mac)).

Достоинства: 1)Каждая ком имеет свою область памяти микропрограмм(измен одной ком не приводит к необх переделки остальн ком) 2)Для выполн каждой ком-ды выделяется столько времени сколько необх-мо (длительности выполн всех команд различны и минимальны)