Лекция 4. Регистровое арефметикологическое устройство. Базовая структура микропроцессора.

- любая операция

1. Разместить операнды на входе ALU в регистрах A и B

2. Выполнить операции ALU

3. Разместить результаты в регистре C

Задачи:

- Синхронизация: заключается формировании тактовых импульсов так, чтобы во всех регистрах схемы фиксировались достоверные данные

- Управления: заключается в формировании управляющих сигналов для выполнения заданных операций

А также a, b, c малое, дающее чтение, запись для A, B, C

Формирование управляющего сигнала и фиксация результатов происходит по перед. фронту тактовых импульсов. Данная схема позволяет сохранить промежуточные результаты.

Данная структура позволяет реализовать заданную операцию, однако нет возможности сохранять промежуточные результат исчислений. Для устранения данного недостатка в структуре АЛУ вводится блок регистров общего назначения.

БРОН – блок регистров общего назначения

ВУ – внешнее устройство

Плюсы:

- При условии что операнды A и B зафиксированы в регистре требуется 1 такт для фиксации результата в БРОН. (Однако для обмена с ВУ 1 такта не достаточно)

Минусы:

- В течении обмена с ВУ необходимо сохранять без изменения содержимое A и B.

- Медленный обмен с ВУ

При условии что регистры A и B зафиксированные операнды требуется 2 такта для фиксирование результата в БРОН. 1 такт – результат записи в регистр C, а не следующем может совмещать операцию обмена с ВУ и запись результата в регистр общего назначения.

Совмещает достоинства двух предыдущих

Лекция 5. Однокристальный ралу.

В однокристальном РАЛУ характерно наращивание разрядности программным способом, для этого необходима определенная аппаратная поддержка.

Поясним на примере: сложим 2-х разрядные числа с помощью 4-х разрядного РАЛУ:

Сигнал управляет режимом регистра А, при – запись, при хранение.

0 0 – хранит

0 1 – сдвиг вправо

1 0 – сдвиг влево

1 1 – запись

управляет режимом регистра С

ADR – адрес регистра БРОН

1 – чтение

0 – запись

А – сигнал управляющий мультиплекстором

0 – БРОН

1 – ВУ

P – управление записью в триггер

С помощью сигнала осуществляется выбор либо при =0, либо содержимое при =1

С помощью сигнала выбирается какой разряд (старший или младший) будет записан в регистр . При =0 выбирается ОСР (старший разряд регистра B), при =1 выбирается ОМР

Сигнал управляет записью в регистр

С помощью сигнала задается источник данных для регистра B при сдвиге. При =0 выбирается ВИ (JS), при =1 на вход регистра B подается содержимое регистра .

РОН, АС, R1 увеличивают свою разрядность пропорционально количеству секций, используемого при построении ВУ.

R2, АЛУ – требуются для увеличения разрядности определённых связей по сдвигу и переносу. Управляющие сигналы на все секции процессор поступают параллельно, а информационные – последовательно.

№	Операция		M	P		A	ADR	W/R			JS
1	Сдвиг влево регистра B на 1 разряд. И испол. Предыдущ. Рез. сдвига	X X X X	X	X	0	X	X	1	0 0 1 0	1 1 1 X	X
2	Сполв. 2-х операндов А и В, млад. части которых находятся по адресам А1,А2 а старшие по А3,А4. Рез. Помещ в БРОН по адресам А1,А2 1)помещ. сод. БРОН А1 в рег. А 2)А2 в рег. В 3)сложение 4)А3 в рег. А 5)А4 в рег. В	1) X X X X 2)X X X X 3)1 0 0 1 4)X X X X 5)X X X X 6)1 0 0 1	X X 1 X X 1	0 0 1 0 0 X	X X X X	0 0 X 0 0 X		1 1 0 1 1 0	0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0	0 X X X 0 X X X 0 X X 0 0 X X X 0 X X X 0 X X 0	X X X X X X