Пристрій введення-виведення

Пристрій введення-виведення виконує передачу даних, а також сигналів становища і керуючих сигналів між ЕОМ і зовнішніми (периферійними) пристроями.

Пристрій введення-виведення і процесор з’єднуються між собою за допомогою шин.

Шина адреси передає адресу ПВВ (порту), який потрібно процесору. Шина управління дає вказівку на напрямок передачі (введення або виведення), а також передає сигнали, які вказують, що дані готові і передачу завершено.

Рис.10.4 Зв’язок між ПВВ і процесором

Шини між ПВВ і процесором можуть бути загальними, але розділені в часі для виконання різних операцій.

Регістри

Основу більшості процесорів становлять регістри. Регістр є зверхоперативним запам’ятовуючим пристроєм невеликої ємності. Регістри розміщуються між процесором і пам’яттю, і мають свою адресу. Використання регістрів вигідно, так як процесор може отримати дані які в них знаходяться, не звертаючись до пам’яті. Кількість регістрів дуже невелика. Вартість виготовлення на кристалі великої кількості регістрів і їх поєднання, стримує їх кількість.

Якщо процесор має велику кількість регістрів, то при виконанні програми не потрібно виконувати великої кількості передачі даних в пам’ять і із пам’яті. Завдяки цьому зменшується число операцій звернення до пам’яті і формат команди.

Наявність великої кількості регістрів призводить до розширення можливостей процесорів і це має велике майбутнє.

Основні регістри: лічильник команд, регістр команд, регістр адреси пам’яті, акумулятор, регістри загального призначення, регістр умов, вказівник стеку.

Лічильник команд (ЛК) вміщує адресу комірки пам’яті, в якій знаходиться наступна команда. Цикл виконання команди починається з того, що процесор надсилає зміст ЛК в шину адреси, таким чином процесор вилучає із пам’яті перше слово команди. При цьому збільшується на одиницю зміст ЛК і в наступному циклі команди із пам’яті буде вилучена наступна команда.

Регістр команд зберігає код команди до тих пір, поки вона не буде дешифрована.

Регістр адреси пам’яті містить в собі адресу даних в пам’яті.

Акумулятор - регістр тимчасового зберігання, який використовується в процесі відліку. Він найчастіше використовується процесором, тому його адреса постійно занесена в ЕОМ і при програмуванні не вказується. Більшість ЕОМ мають по одному акумулятору, тому програми для таких ЕОМ витрачають багато часу і команд на пересилку даних в акумулятор і із нього. Деякі ЕОМ мають по декілька акумуляторів, тому нема потреби багаторазово пересилати дані.

Регістр коду умов, або регістр стану, найчастіше регістр ознак (було розглянуто) .

Регістри загального призначення виконують різні функції. Вони можуть бути в якості регістрів тимчасового зберігання даних або адрес.

Тема 11. Система команд

Всi команди, якi можуть бути інтерпретовані МП створюють його систему команд. Вона характеризується функцiональною повнотою. Це означає, що за допомогою МП можна реалiзувати будь-який алгоритм обробки даних без яких-небудь обмежень.