←предыдущая следующая→
1 2 3
я_я2Г Л А В А 4
М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р
Микропроцессор - это процессор, выполненный в виде большой ин-
тегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический корпус. В
основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит использование мик-
ропроцессоров. Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он
осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и
управляет работой остальных устройств компьютера.
Основными характеристиками микропроцессора являются быст-
родействие и разрядность. Быстродействие - это число выполняе-
мых операций в секунду. Разрядность характеризует объём инфор-
мации, который микропроцессор обрабатывает за одну операцию:
8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 8 бит ин-
формации, 32-разрядный - 32 бита.Скорость его работы во многом
определяет быстродействие компьютера. В IBM PC используются
микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с
ними процессоры других фирм.
СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА.
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
і Микропроцессор і
ГДДДДДДДДДВДДДДДДДДДґ
і і і
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДґ ЪДДДБДДї ГДДДДДДДДДДДДДДДї
і А Л У і і У У і і РЕГИСТРЫ і
АДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДЩ
я2А Л У я0- арифметическо-логическое устройство. Оно обеспе-
чивает выполнение основных операций по обработке информации.
Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические
операции, производимые над двоичными числами, причем в одну
секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких опера-
ций. Сложение, вычитание, умножение и деление - элементарные
операции, выполняемые А Л У ЭВМ. Полный набор таких операций
называют системой команд, а схемы их реализации составляют ос-
нову А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ включает и
логическое устройство, предназначенное для операций, при осу-
ществлении которых отсутствует перенос из разряда в разряд.
Иногда эти операции называют логическое И и логическое ИЛИ.
Все операции в АЛУ производятся в регистрах - специально отве-
денных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций опре-
деляется минимальным временем сложенния двух операндов, нахо-
дящихся в регистрах. В случае , если одно или оба слагаемых
находятся не в регистра, а в запоминающем устройстве (ЗУ),
учитывается также время пересылки слагаемых в регистры и время
записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве современных мик-
ропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносе-
кунд до нескольких микросекунд.
я2У Уя0 - устройство управления, управляет процессом обработ-
ки и обеспечивает связь с внешними устройствами. РЕГИСТРЫ -
внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя
память процессора. Регистров - три. Один хранит команды или
инструкции, два других - данные. В соответствии с командами
процессор может производить сложение, вычитание или сопостав-
ление содержимого регистров данных.
Основной микропроцессор определяет быстродействие компь-
ютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT
используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT исполь-
зует более мощный микропроцессор Intel-80286 и ее производи-
тельность приблизительно в 5-6 раз больше, чем у IBM PC XT.
Модели серии PC/2 используют более мощный микропроцессор
Intel-80386. Их производительность приблизительно в 3-4 раза
больше, чем у IBM PC AT, однако это увеличение производитель-
ности существенно, в основном, для решения задач, требующих
большого об'ема вычислений.
я2Характеристики микропроцессоров. я0Микропроцессоры отлича-
ются друг от друга двумя характеристиками: типом(моделью) и
тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel-8088,
80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4 и т.д.)
и Pentium, они приведены в порядке возрастания производитель-
ности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь
разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше
производительность и цена микропроцессора.
я2Тактовая частота я0указывает, сколько элементарных опера-
ций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая
частота измеряется в мегагерцах(МГц). Следует заметить, что
разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции
(например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем
выше модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется для
выполнения одних и тех же операций. Поэтому микропроцессор
Intel-80386 работает в два раза быстрее Intel-80286 с такой же
частотой.
я2Сопроцессоры. я0Микропроцессоры 8088, 80286, 80386 сконс-
труированы так, что они позволяют использовать арифметические
сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы "Intel"-соответственно.
Специализация сопроцессоров состоит в быстрой обработке
чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные опе-
рации сложения, вычетания, умножения и деления, так и более
сложные операции, такие как вычисление тригонометрических
функций
Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы, позво-
ляют передавать работу сопроцессору и затем получать результа-
ты обработки. Чтобы использовать арифметический сопроцессор,
находящийся в составе компьютера, необходимы программы, кото-
рые могут выдавать специальные коды, необходимые для запуска
сопроцессора.
я2КОМАНДЫ ПРОЦЕССОРА.
я21я0.я2АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИя0 - это такие операции, как
сложение, вычитание, умножение, деление и другие.
я22я0.я2ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИя0 - это такие операции, как
сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и
логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.
я23я0.я2ОПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДАя0 - это такие операции, как начать,
остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы
и так далее.
я24я0.я2ОПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯя0 - это такие операции,
как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так
далее.