Mikroprocesszorok a lényege és célja

MP nevű szoftver adatfeldolgozó berendezés útján végezhető mikroelektronikai technológia egy házban egy vagy több nagyméretű integrált áramkörök.

Általános felépítés MT lehet képviselő:

A szerkezet a MP tartalmazza:

- Egy működő készülék formájában az ALU és az általános célú regiszter;

- a vezérlőegység (CU), beleértve az általános célú regiszterek;

- egy utasítás regiszter (RG);

- utasítás számláló (IC);

Az mentesítés MP mennyiségét értjük bitek maga az operációs készülék MP.

Egy tipikus képviselője a 8-bites Intel 8080 MP rendelkezik, KR 580.

Összesen MT szerkezete a következő:

Üzemi eszköz bemutatott: az ALU, tizedes korrekciós áramkör, egy általános célú regiszter A (akkumulátor), mely otthont ad az egyik operandus és a művelet eredményeként elvégzése után:

2 puffer regiszter BR1 és SP2.

Ezen túlmenően, a szerkezet a általános célú regiszterek 8-bites regiszter B-L, amelyekhez való hozzáférés révén a multiplexer MPP. W és Z regisztrálja nem hozzáférhető programozott. Regiszterek B-L is használható párban a 16 bites.

JV - áramköri lépésekben. Használt változtatni a tartalmát a program számlálót és a verem tartalmát.

Amikor a vezérlőjel = 1 nyitott lesz logikai elem az 1. és 4. Ennek eredményeként, az érték a belső adatbusz át a külső. Ha = 0, akkor az értékeket a külső adatok busz érkezik a belső.

és szinkronizáció vezérlő készülék összeszerelt a áramkör „kemény” és létrehoz egy logikai vezérlő jelet alkalmazott összes MP elemek. Az eloszlás időben biztosítja a szinkronizáló jelet.

Ezen felül a készülék jelet generál információ rögzítésére memóriában vagy egy külső eszköz. Az információk átadásakor az MP által Adatbuszok DB jel.

HOLD - leválasztás jelet. Alakult vége után az aktuális parancs végrehajtása előtt a következő parancsot.

HDLA - nyugtázó jel rögzítési jelet.

INT - megszakítás kérés. Vélt MP után az aktuális parancs.

INT E - engedélyező jel megszakadása. Azt be lehet állítani a programot.

WAIT - MF jel várakozó állapotba, amelyben az MP előállítását külső eszközöket információcsere folyamata.

READY - készen jel egy külső eszközről.

F1 és F2 - jelet az ütemadó.

MP parancsok lehet 1-, 2-, 3-bájtos.

4. a nyilvántartásba. Ezt alkalmazzák egyetlen bájtos parancs, amelyben a regiszter által meghatározott parancsot kódot.

Minden csapat osztva a következő csoportok:

1. Az átviteli utasítást;

2. Az aritmetikai algoritmusok beleértve a hozzá, kivonás, növekmény, csökkentéshez. Szorzás és osztás a csoport végez el egy negatív szám, olyan kiegészítő kódot.

3. A logikai „és”, „vagy” váltás.

4. Vezérlőparancsok és parancsbemenetet \ a külső eszközökre.

5. Az átmeneti csoport és az alprogramok a feltételes és feltétel nélküli ugrást.

Egy példa a 16-bites processzor az Intel-8086.

A mikroprocesszor tartalmaz egy 16-bites szegmens regiszterek.

CS - a kód szegmens

DS - regisztrálja overlay

SS - egy szegmens regiszter verem szegmens

IP - az utasítás mutató

16-bites általános célú regiszterek (AX, BX, CX, DX). regisztrálja mutatók és indexregiszterek.

SP - Stek pointer

BP - Base pointer

DI - rendeltetési index

SI - forrás index

Flag regiszter tartalmazza a byte meghatározó működési módjait a mikroprocesszor és a műveletek eredményei. Van egy 6 bájtos utasítás sorban; és szinkronizáló egység tölti be a sorba nyilvántartások és használati sorban, ha az aktuális utasítás feldolgozására.

A kiadás sorban tele van új csapatok összhangban a programok végrehajtását. Ez adja meg az idő, amikor a minta a memóriából, a parancsok és regisztrálja a következő parancsot.

Eléréséhez ezeket a szegmentáció sejteket használjuk, hogy felszabadítsa memória 64 KB szegmenseket. (16 bit, ill. A tartalma a szegmens regisztrálja 16 egészíti ki a megfelelő hexadecimális nulla, és hozzáadjuk az eredmény a 16 hexadecimális eltolást.

általános célú regiszterek osztható 8-bites regiszter az idősebb és a fiatalabb része. AH, AL; BH, BL; CH, CL; DH, DL. - ezeket a nyilvántartásokat használnak részeként speciális csapatok.

Ahhoz, hogy a verem szegmens speciális regiszterek SP és a BP. Indexregiszter D1 és S1 használják feldolgozásakor operandusok elfoglaló egymást követő memória bájt (feldolgozása karakterlánc). Az értékek az e nyilvántartások bizonyos utasításokat adunk a tartalmát a szegmens regiszter és egy eltolt.

Flag regiszter bitek kiegészítjük képest a 8-mirazryadnoy modellek zászlók:

CF - carry flag MSB

OF - túlcsordulás zászló

AF - flag hozzáadása. transzfer (átutalni decimális).

PF - paritás zászló.

PF = 1, ha páros számú bit egységek, HA zászlók, DF, TF - vezérlő jelzőket.

IF - megszakítás engedélyező flag (állítható szoftver)

DF - irány flag feldolgozása során a húr operandusok.

TF - trace flag (mikroprocesszor teljesít 1-irányító és megáll).

A mikroprocesszor a vezérlő készülék firmware-t. Az órajel frekvenciája a 05.08 MHz.

1. szegmens Paged virtuális memóriát oldalon. 4GB szegmensek 64Tb.

2. Besstranichnaya szegmentált virtuális memória szegmensei a teljes mennyiség a 4GB és 64Tb.

3. A lapozott szegmentált memória szervezet 4 KB oldalak és szegmensében akár 4GB.

4. Besstranichnaya szegmentált memória szervezet szegmensében akár 4 GB.

Feature - egy koprocesszor felvétele a teljes szerkezet.

A mikrokontroller egy szuperskalár architektúra, ami azt jelenti, hogy bármely adott időpontban lehet végrehajtani több 1. parancs jelenléte miatt az összetétel a ALU 2, és a feldolgozó eszköz számok lebegőpontos (FPU), amely működőképes a párhuzamos.

A szerkezet tartalmaz 2 belső cache memória, hogy a fogadó parancsok és adatok.

elágazás-előrejelző készülék lehetővé teszi, hogy előre betölti a programot, amelynek végrehajtása a legvalószínűbb, hogy növelte a teljes termelékenység 25% -kal.

A integer ALU és FPU csővezetékek használt ALU - 5 lépés FPU - 8 lépésben, amely javítja a teljesítményt, mint a vonal különböző komponensek feladataik feldolgozó részek használati patakok.

Ennek eredményeként, ezek az eszközök párhuzamosan működnek, így egy lebegőpontos parancs feldolgozása egy gépi ciklus, a művelet a szorzás, osztás, összeadás megvalósított hardver.

Legutóbbi mikroprocesszorok modellek bevezetése cache memória 2. és 3. szintű modellek, amelyek külön-külön helyeztük a mikroprocesszor ellátás, azonban vannak más architektúrák: AMD, hogy ne használjon cache 2,3 - szinten, de azt mutatják, jó eredményeket. 64-bites processzorok is léteznek.