Существует 3 способа формирования адреса следующей микрокоманды: 1) Способ принудительного формирования (часть адреса следующей микрокоманды содержится в самой микрокоманде). 2) Естественная адресация, при которой микрокоманды исполняются последовательно, а при необходимости используются специальные микрокоманды условного (безусловного) перехода.
Проблема перестановки байт появляется вследствие неравенства минимально адресуемой порции данных, обрабатываемых процессором, и порции данных, считываемой или записываемой через внешний интерфейс процессора. Вводится понятие слов (разрядность внешнего интерфейса), расположенных на границе слова в основной памяти, которое может быть считано за 1 цикл обмена, и слов не на границе слова, доступ к которым осуществляется за 2 Читать далее
CISC –Complex Instruction Set Computer (процессор со сложной системой команд) Особенности архитектуры: 1) Сложная система команд, определяющая не только возможности выполнения сложных операций, но и позволяющая использовать множество способов адресации данных (регистровый способ – данные находятся в регистре, прямой – адрес данного содержится в коде команды, косвенный – адрес данного в регистре, базовый – адрес Читать далее
Укрупненная структурная схема МП ВМ86 содержит две относительно независимые части: операционное устройство, реализующее заданные командой операции, и устройство шинного интерфейса, осуществляющее выборку команд из памяти, а также обращение к памяти и внешним устройствам для считывания операндов и записи результатов. Оба устройства могут работать параллельно, что обеспечивает совмещение во времени процессов выборки и исполнения команд. Это Читать далее
CF — флаг переноса, фиксирует значение переноса, возникающего при сложении (вычитании) байтов или слов, а также значение выдвигаемого бита при сдвиге операнда. PF—флаг четности (или паритета), фиксирует наличие четного числа единиц в младшем байте результата операции, может быть использован, например, для контроля правильности передачи данных.
Управляющее устройство (УУ) дешифрует команды, а также воспринимает и вырабатывает необходимые управляющие сигналы. В его состав входит блок микропрограммного управления, в котором реализовано программирование МП на микрокомандном уровне.
Шинный интерфейс инициирует выборку следующего командного слова автоматически, как только в очереди освободятся два байта. Как правило, в очереди находится минимум один байт потока команд, поэтому операционное устройство не ожидает выборки команды. Ясно, что опережающая выборка команд позволяет экономить время только при естественном порядке выполнения команд. Когда операционное устройство выполняет команду передачи управления (перехода) в Читать далее
Решение всякой задачи в той или иной мере опирается «на рассуждения», но особую привлекательность имеют такие задачи, в которых основную, решающую роль играет правильное построение цепочки точных, иногда очень тонких рассуждений.
ЭВМ (компьютер) – это совокупность технических средств, создающая возможность проведения обработки данных и получения результата в необходимой форме, основные функциональные устройства которой выполнены на электронных компонентах (ГОСТ 15971-90). Вычислительная система (ВС) — это совокупность ЭВМ и программного обеспечения, предназначенная для организации вычислительного процесса (последовательности событий решения прикладной задачи).
1. ЭВМ общего назначения: многопользовательские системы (mainframe); серверы глобальной компьютерной сети (site). § (site занимается удаленным доступом к данным, а mainframe занимается еще удаленным выполнением программ).
Рассматривая ЭВМ, как класс устройств, мы пришли к такому выводу, что наша ЭВМ изначально содержит, помимо той упрощенной схемы, которую мы рассматривали раньше, еще некие дополнительные устройства. Первоначально схема была следующей: Рис. 1. 2. Первоначальная схема интерфейса
Виды связи между структурными и функциональными частями ЭВМ: 1. Информационные. Используются для обеспечения согласованного взаимодействия функциональных элементов в соответствии с совокупностью логических условий, определяющих в целом структурную и функциональную организацию системы (кодирование алфавитов данных, синхронизация работы в автоматной сети).
1. Пропускная способность — это количество единиц информации, передаваемых между элементами в единицу времени [Бит/c]. Различают максимальную, минимальную и номинальную пропускную способность. Замечание: Единица измерения Бод никакого отношения к пропускной способности не имеет. Бод — это скорость манипуляции в канале. Она связана с пропускной способностью, но никак ее не определяет. Скорость манипуляции — это число Читать далее
1. Системные интерфейсы: радиальные (ISA, MCA, EISA), совмещенные (PCI, IEEE-1196). 2. Интерфейсы программируемых подсистем: IEEE – 488, SCSI. 3. Интерфейсы внешних запоминающих устройств (ВЗУ): накопитель на гибком магнитном диске (ST-506);
Рис. 1. 7. Платформа с множественным интерфейсом
PCI – Peripheral Component Interconnect (Соединение периферийных компонент) Группы сигналов интерфейса PCI Рис. 1. 8. Интерфейсная микросхема PCI
AD[31?0] (Address/Data) – мультиплексируемые линии для конвейерной передачи адреса и данных. Сигналы активны по переднему фронту тактового сигнала и на всем его протяжении. C/BE[3?0] (Command/Byte Enable). В начале части цикла обмена передаётся тип обмена или команды.
Сигналы 64-битного расширения: § REQ64# — выставляется инициатором для осуществления 64-х битного обмена в адресной фазе цикла и остается активным в течение фазы данных. § ACK64# — подтверждение 64-битного обмена. Выставляется целевым устройством для указания того, что оно поддерживает расширенный обмен данными. Если целевое устройство не поддерживает такой обмен, то инициатор должен перестроиться на 32-битный Читать далее
Любой цикл системного интерфейса состоит из двух фаз: фазы адреса и фазы данных. Т.к. интерфейс синхронный, то длительность адресной фазы и фазы данных задается тактовым сигналом. Системный интерфейс PCI может работать в 3 режимах: 1. IDLE — пассивный режим. 2. ADR — режим передачи адреса или командная часть цикла. 3. DATA — часть цикла связанная Читать далее
Рис. 1. 13. Множественная запись в память — Multiple Memory Write
Рис. 1. 14. Схема обработки сигналов PCI
Компоновка микросхем, которые взаимодействуют с сигналами интерфейса, должна делаться в виде БИС и только сигналы, идущие от мультиплексора могут быть вне БИС – выводится наружу. Учитывая эти ограничения, нельзя располагать микросхему контроллера в любом месте, а необходимо располагать её в непосредственной близости от контактов разъёма PCI. Причём сигналы, расположенные ниже пунктирной линии нельзя переносить в Читать далее
Рис. 1. 17. Мосты интерфейса PCI
Подсистема памяти ЭВМ – это совокупность технических средств, предназначенных для организации хранения, записи и чтения (доступа к данным).
Логическое адресное пространство – адресное пространство, доступное программе (элементы адресуются через поля в коде команды). Физическое адресное пространство – адресное пространство доступное процессору через системный интерфейс. Адресация – это установление соответствия между множеством объектов ячеек памяти и множеством их адресов.
1. Блочная пересылка. Чтение последовательно расположенных в памяти данных происходит быстрее, чем доступ к данным, которые расположены произвольно. 2. Использование кэш-памяти. Наиболее часто используемые данные оседают в наиболее быстродействующей памяти.
ЗУПВ – это устройства, предназначенные для хранения, чтения и записи данных. Рис. 1. 23. Функциональная схема ЗУПВ
Статическая память SRAM (Static Random Access Memory) – память, способная хранить информацию в статическом режиме, т.е. сколь угодно долго при отсутствии обращений (при наличии питающего напряжения). Рис. 1. 25. Функциональная схема статической памяти SRAM
Динамическая память DRAM (Dinamic Random Access Memory) получила свое название от принципа действия ее запоминающих ячеек, которые выполнены в виде конденсаторов, образованных элементами полупроводниковых микросхем. С некоторым упрощением описания физических процессов можно сказать, что при записи логической единицы конденсатор заряжается, а при записи нуля – разряжается.
ИМС КМ48С512 – 512 Кслов, разрядность 8 бит, технология изготовления – КМОП. ИМС – типа EDO (extended data output). Рис. 1. 30. Временная диаграмма чтения ИМС КМ48С512
