Вопрос № 4 Структурная схема материнской платы пэвм «Агат». Назначение узлов и блоков. Характеристика интерфейса.

Рисунок 2. Структурная схема.

ШДЦП

Встроенный интерфейс ввода-вывода

Ш АДК

Ш АДК

Ш АЦП

Назначение узлов и блоков

Узел ЦП включает МП, который управляет работой всех узлов ПЭВМ, обеспечивает чтение информации из ОП, обработку записи информации и записи результата в память. В него входит схема синхронизации, постоянная память и схема управления режимами работы ПЭВМ.

Узел ОП объединяет схему управления доступом к памяти и ОЗУ ёмкостью 128кБ.

Узел дисплейный контроллер (ДК) обеспечивает считывание информации из ОП, преобразует её в соответствии с требуемым режимом отображения и формирует изображение на экране.

Узел интерфейс:

1. Внутренний – реализует обмен информацией между ЦП, ОП и встроенным интерфейсом ввода-вывода.

2. Встроенный интерфейс обеспечивает подключение к ПЭВМ внешних устройств.

Функционально сигналы внутреннего интерфейса разделяются на три типа: шина данных (8 линий), шина адреса (16 линий) и шина управления и синхронизации (16 линий).

Принцип работы

Оперативная память связана с ДК также как и ЦП. Шина Адреса ДК и Шина Данных ДК по Шине Адреса от ДК к ОП передается 16-ти разрядный код адреса, сформированный в ДК, а по Шине Данных ДК из ОП в ДК поступают 16-разрядные коды данных, которые после соответствующей обработки выводятся на экран монитора. ДК только считывает информацию из ОП, таким образом, к информации, хранящейся в ОП, имеют доступ два пользователя: ЦП и ДК.

Существует несколько способов организации работы ОП на двух пользователей. В ПЭВМ «Агат» применён способ разделения фазы основной тактовой частоты. В основе способа лежат отличительная особенность. МП производит обмен информацией по шине данных только в течение действий высокого уровня тактовых импульсов (1,021 МГц) синхронизирующих работу ЦП. При низком уровне тактовых импульсов МП осуществляет внутреннее переключение (действии операции) и не пользуется шиной данных, а, следовательно, и ОП. ЦП получает доступ к ОП в течение действия высокого уровня тактовых импульсов (фаза процессора), а на время действия низкого уровня импульсов к ОП получает доступ ДК.

Технические характеристики

• Адресное пространство 64 КБ

• Информационная шина 8 бит (параллельная, двунаправленная)

• Адресная шина 16 бит (параллельная однонаправленная)

• Количество выполняемых команд 56

• Количество способов адресации 13

• Напряжение питания +5 В

• Тактовая частота 1,021 МГц

• Прерывания – 2 типа (маскируемое и немаскируемое)

• Быстродействие – более 500000 коротких операций в секунду и более 340000 длинных операций в секунду

Вопрос № 5 Управление вычислительным процессам в эвм. Взаимодействие устройств эвм. Характеристика машинных команд.

Все действия, которые выполняет процессор, заложены в команде. Программа, составленная из нескольких команд и написанная человеком, вводится в ЭВМ. Затем идет её трансляция и запись в ОЗУ. При выполнении машинной команды на Шину Адреса выставляется адрес команды, далее она идёт в процессор на выполнение, далее либо записывается в ОЗУ, либо в другое место, указанное в команде.

Машинные команды могут быть одноадресные и многоадресные. Рассмотрим одноадресные команды.

В поле для кода операции указывается машинный код, соответствующий операции, которую нужно выполнить. В поле признака адресации записывается способ адресации (косвенная, прямая и др.). В поле адресной части одноадресной команды мы можем записать только один адрес или число. Если мы выполняем арифметическую операцию, то второе число берётся из аккумулятора.

В двухадресной команде операционная часть не отличается от операционной части одноадресной команды. В адресную часть мы уже можем вписать два адреса.

Рассмотрим алгоритм работы процессора при обработке команд на примере одноадресной команды (страничная адресация, ADC – ячейка 72, вся команда 3 байта):

№ такта	Внешняя операция процессора	адрес	данные	Внутренняя операция процессора
1	Выборка из ОЗУ 1-ого байта 1 команды (ADC).	72	ADC	Счётчик + 1 = 73
2	Выборка из ОЗУ 2-ого байта 1 команды (ADH).	73	ADH	Расшифровка кода операции и признака адресации в дешифраторе команд. Счётчик + 1 = 74
3	Выборка из ОЗУ 3-его байта 1 команды (ADL).	74	ADL	Сохранение младшего байта адреса в регистре схемы приращения. Счётчик + 1 = 75
4	Выборка операнда (числа) из ОЗУ.	ADH ADL	операнд Х	Сохранение информации.
5	Выборка 1-ого байта 2 команды (STA).	75	STA	Счётчик + 1 = 76 Складываем числа в АЛУ.
6	Выборка 2-ого байта 2 команды (ADH).	76	ADH	Счётчик + 1 = 77 Расшифровка кода операции и признака адресации в дешифраторе команд.
7	Выборка 3-его байта 2 команды (ADL).	77	ADL	Сохранение младшего байта адреса в регистре схемы приращения. Счётчик + 1 = 78
8		ADH ADL	операнд Х	Запись числа из аккумулятора в адрес указанный в команде.