- •Тема 2.1
- •Архитектура типового мк.
- •Прохождение команд и данных внутри мк. Функции мк.
- •Назначение уу. Функциональная схема уу. Особенности программного и микропрограммного управления.
- •Особенности программного и микропрограммного управления.
- •Назначение алу. Структура алу. Операции пересылки информации в алу. Быстродействие алу.
- •Логическая структура мк. Основные вопросы, решаемые при проектировании логической структуры.
- •Тема 2.2
- •Система команд. Выбор структуры и форматы команд.
- •Способы адресации. Типы архитектурных решений.
- •Роль средства ввода/вывода информации в управлении устройств.
- •Программная модель внешнего устройства. Команды ввода/вывода.
- •Способы передачи слов информации по линиям данных: параллельная, последовательная.
- •Синхронная и асинхронная передача данных.
- •7. Форматы передачи данных
- •9. Программно-управляемый ввод/вывод
- •10. Цикл программного ожидания готовности внешнего устройства
- •11. Последовательная передача данных
- •12. Асинхронный последовательный интерфейс
- •Тема 2.3
- •Основное отличие обмена данными с внешними устройствами с помощью метода прерывания программы.
- •Структура единой программы обработки прерываний и её связь с основной программой.
- •Формирование векторов прерываний в контроллере ву. Реализация приоритетов ву.
- •Упрощенная схема взаимодействия контроллера прерываний с процессором и контроллером шины.
- •Достоинства и основные отличия передачи данных с помощью прямого доступа к памяти.
- •7. Виды прямого доступа к памяти: блочный, одиночный
- •9. Структура зу. Назначение основных блоков.
- •10.Зу с произвольной выборкой: обозначение, внутренняя структура.
- •11. Микросхемы памяти в составе микропроцессорной системы
- •12. Применение и назначение буферной памяти.
- •13. Структурная схема буферной памяти. Стековая память.
- •Тема 2.4
- •Тема 2.5
- •Понятие интерфейса. Внутримашинный интерфейс: многосвязный и односвязный.
- •Функциональные характеристики системной шины.
- •Шины расширений.
- •Универсальные последовательные периферийные шины.
- •Качество и эффективность информационных систем.
- •Надежность информационных систем.
- •Основные показатели надежности.
- •Виды обеспечения надежности.
- •Практическая реализация надежных информационных систем.
- •Режимы пониженного энергопотребления: режим холостого хода, экономичный режим.
- •Уровни представления микропроцессорных систем. Последовательность этапов для создания микропроцессорной системы.
- •Ошибки на этапах проектирования. Проверка правильности проекта.
- •Отладка программ.
- •Свойства контролепригодности системы. Функции средств отладки. Автономности отладка.
- •Комплексная отладка микропроцессорных систем.
- •Состояние производства и использование мпс.
Способы адресации. Типы архитектурных решений.
Для взаимодействия с различными модулями в ЭВМ должны быть средства идентификации ячеек внешней памяти, ячеек внутренней памяти, регистров МП и регистров устройств ввода/вывода. Поэтому каждой из запоминающих ячеек присваивается адрес, т.е. однозначная комбинация бит. Количество бит определяет число идентифицируемых ячеек. Обычно ЭВМ имеет различные адресные пространства памяти и регистров МП, а иногда - отдельные адресные пространства регистров устройств ввода/вывода и внутренней памяти. Кроме того, память хранит как данные, так и команды. Поэтому для ЭВМ разработано множество способов обращения к памяти, называемых режимами адресации.
Режим адресации памяти - это процедура или схема преобразования адресной информации об операнде в его исполнительный адрес. Все способы адресации памяти можно разделить на:
прямой, когда исполнительный адрес берется непосредственно из команды или вычисляется с использованием значения, указанного в команде, и содержимого какого-либо регистра (прямая адресация, регистровая, базовая, индексная и т.д.);
косвенный, который предполагает, что в команде содержится значение косвенного адреса, т.е. адреса ячейки памяти, в которой находится окончательный исполнительный адрес (косвенная адресация).
Мы рассмотрим более подробно основные типы архитектурных решений, выделяя связь со способами адресации памяти.
Регистровая архитектура определяется наличием достаточно большого регистрового файла внутри МП. Команды получают возможность обратиться к операндам, расположенным в одной из двух запоминающих сред: оперативной памяти или регистрах. Размер регистра обычно фиксирован и совпадает с размером слова, физически реализованного в оперативной памяти. К любому регистру можно обратиться непосредственно, поскольку регистры представлены в виде массива запоминающих элементов - регистрового файла.
Стековая архитектура дает возможность создать поле памяти с упорядоченной последовательностью записи и выборки информации. В общем случае команды неявно адресуются к элементу стека, расположенному на его вершине, или к двум верхним элементам стека.
Архитектура МП, ориентированная на оперативную память (типа "память-память"), обеспечивает высокую скорость работы и большую информационную емкость рабочих регистров и стека при их организации в оперативной памяти. Архитектура этого типа не предполагает явного определения аккумулятора, регистров общего назначения или стека; все операнды команд адресуются к области основной памяти.
С точки зрения важности для пользователя-программиста под архитектурой в общем случае понимают совокупность следующих компонентов и характеристик: - разрядности адресов и данных; - состава, имен и назначения программно-доступных регистров; - форматов и системы команд; - режимов адресации памяти; - способов машинного представления данных разного типа; - структуры адресного пространства; - способа адресации внешних устройств и средств выполнения операций ввода/вывода; - классов прерываний, особенностей инициирования и обработки прерываний.