Структура і принципи функціонування еом
Структура ЕОМ. Пристрій процесора. Регістри. Пам'ять. Пристрої введення і виводу інформації.
Методичні вказівки
ЕОМ складається з процесора, пам'яті, пристроїв уведення-виводу. Процесор складається з:
1. Арифметико-логічного пристрою, що робить операції над даними.
2. Регістрів, що здійснюють тимчасове збереження даних і стану процесора.
3. Пристрої керування, що здійснює процес вибірки команд із пам'яті і їхнього виконання.
Процесор організує обробку інформації шляхом вибірки і послідовного виконання команд програми, що знаходиться в пам'яті в ЕОМ.
Призначення регістрів процесора:
1. Лічильник команд - служить для організації звертання до комірок пам'яті, у яких зберігається програма. Наприкінці кожного циклу виконання команди лічильник вказує на адресу комірки пам'яті, що містить наступну команду програми. Тому що команди заносяться у послідовні комірки пам'яті, а при виконанні поточної команди вміст лічильника збільшується на одиницю і він автоматично вказує адресу наступної команди. У такий спосіб здійснюється передача керування іншій частині програми.
2.Регістр команд (РК) - цей n-розрядний регістр використовується для збереження команди, яка безпосередньо використовується машиною. Код операції команди пересилається з РК у пристрій керування і декодовується. Після цього відбувається дія по реалізації команди: зчитування операнда і виконання операції.
3.Регістр адреси (PA) - він містить значення виконавчої адреси комірки пам'яті. Якщо ЕОМ здійснює вибірку команди, то в РА пересилається вміст вказівки адреси комірки, де зберігається команда. Якщо ж ЕОМ робить вибірку даних, адреса може надійти з РК.
4.Регістр даних (РД) - їх небагато, вони використовуються для тимчасового збереження слів при обміні інформацією між пам'яттю і процесором. При пересиланні даних із процесора в пам'ять вони спочатку містяться в РД і лише потім записуються в потрібну комірку пам'яті.
5.Акумулятор (А) - один з головних елементів процесора. ЕОМ може виконувати операції над двома операндами одночасно. Звичайно перший операнд витягається з пам'яті в РД, а другий завжди знаходиться в А. Результат операції міститься в А.
6.Регістр переносу (З) - однорозрядний регістр, виступає як продовження А и заповнюється при переповненні А. Також використовується при організації циклічних зсувів.
Пам'ять ЕОМ включає пристрій, що забезпечує збереження команд і даних. Основна пам'ять ЕОМ складається з двох частин - оперативного запам'ятовуючого пристрою (ОЗУ) і постійного запам'ятовуючого пристрої (ПЗУ). Пам'ять складається з блоків однакового розміру, що іменуються комірками пам'яті. Вони призначені для збереження одного слова інформації. У свою чергу, комірка пам'яті складається з елементів пам'яті (бітів). Сукупність нулів і одиниць «збережених» в елементах однієї комірки являють собою вміст цього осередку. Комірки пам'яті звичайно нумерують числами десяткової чи шістнадцятирічної с/ч.
ПАМ’ЯТЬ
Зовнішня пам'ять
Процесор
Пристрої введення
АЛУ
Пристрої висновку
Регістри
ПК
Рисунок 3.1 – Узагальнена схема типової ЕОМ
Якщо необхідно записати в пам'ять слово, варто подати на шину адреси пам'яті сигнали, що відповідають адресі комірки, у яку треба помістити записуване слово і подати саме слово на шину даних.
Пристрої введення забезпечують зчитування інформації та її представлення у формі електричних сигналів, що сприйманих іншими пристроями ЕОМ: процесором, пам'яттю.
Пристрої виводу представляють результати обробки інформації у формі, зручній для візуального сприйняття.
Контрольні питання і вправи
1. Які пристрої входять у типову ЕОМ?
2. Призначення і складові процесора?
3. Які типи і призначення регістрів процесора?
4. Призначення і принцип дії пам'яті ЕОМ?
5. Які функції пристроїв вводу-виводу інформації?