Регістри
Регістри – це базовий найшвидший елемент пам’яті МПМ.
Класифікація:
За роллю яку вони відіграють
Видимі користувачу регістри
Регістри контролю та регістри стану використовуються для визначення поточного стану інтерфейсів периферійних пристроїв.
Видимі користувачі регістри поділяються на
Регістри загального призначення
Регістри даних використовуються виключно для зберігання даних
Регістри адрес можуть використовуватись для збереження поточної адреси команди яка виконується, адреси даних , покажчика сегмента, покажчика стека.
Регістри прапорців
Загальні:
Пр.. sign визначає знак результату операції
Пр . Zero – встановлюється коли результат о – ції =0
Пр. Carry – встановлюється в одиницю коли результат перевищує
Equal рівність
Overflow для ідентифікації перетворення спричиненого переривання
Supervisor – коли цп в привілейовану режимі
Пристрої синхронізації
1) Стековий генератор
- виробляти імпульси сталої частоти. Як тактові генератори використов. RC генератор і кварцовий генератор.
Кварцові генератори:
Зовнішні і внутрішні
2) сторожовий пес – призначений для захисту мікроконтролера від збоїв процесів роботи, а також зависанням програм.
3)Таймери/лічильники
Ієрархія пам’яті мпп
Виділяють 4 основних рівні ієрархії пам’яті:
Внутрішня пам’ять процесора
а) регістри – найбільш швидка пам’ять, доступ за 1 такт, обсяг до 1000 байт
б) кеш 1-го рівня (L1) – декілька тактів, десятки байт
в) кеш 2-го рівня (L2) – від 2 до 10 раз повільніше за L1, обсяг 0,5Мб.
г) кеш 3-го рівня (L3) – сотні тактів, обсяг декілька Мб.
2) Оперативна пам'ять
3) Накопичувачі з гарячим доступом
4) Тритинна пам'ять (флешки, CD, дискети)
Типова мікросхема пам’яті
А - вхідні адреси
PI – шина вхідних даних
DO – шина вихідних даних
W/R – сигнал запису і зчитування даних
CS – (ship select) – сигнал дозволу або заборони роботи даної мікросхеми
Структури пам’яті
Кеш – пам'ять
Кеш-пам'ять (від англійського Cache - запас, склад, тайник) - це високошвидкісна пам'ять, яка служить в якості буферної «ємності» при обміні даних між процесором і оперативною пам'яттю, і дозволяє збільшити швидкість виконання операцій.
Регістри КЕШ-пам'яті недоступні для користувача, звідси і назва КЕШ (Cache-тайник).
.Дані при первинному зверненні до них копіюються з оперативної пам'яті в буферну кеш-пам'ять. У разі повторного звернення до тих же даних, вони вже надходять з кешу. За рахунок того, що час доступу до кеш-пам'яті приблизно на порядок менше, ніж до оперативної, а значить і час виконання чергових команд значно зменшується.
За принципом запису результатів розрізняють два типи КЕШ-пам'яті:
КЕШ-пам'ять "зі зворотним записом" - результати операцій перш, ніж їх записати в оперативну пам'ять, фіксуються в КЕШ-пам'яті, а потім контролер КЕШ-пам'яті самостійно перезаписує ці дані в оперативну пам'ять.
КЕШ-пам'ять "з наскрізним записом" - результати операцій одночасно, паралельно записуються і в КЕШ-пам'ять, і в оперативну пам'ять.
