Библиографический список

1. Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. М., Высшая школа, 1980.

2. Лысиков Б.Г. Арифметические и логические основы ЭЦВМ. Вышейшая школа, Минск, 1974.

3. Каган Б.М. ЭВМ и системы. М., Энергия, 1993.

Микропроцессоры. Особенности архитектуры

Микропроцессором (МП) называется функционально законченное устройство, представляющее собой вариант процессора современной ЭВМ и реализованное в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС).

Микропроцессорный комплект (МПК) – это совокупность микропроцессорных и других интегральных микросхем, совместимых по архитектуре, конструктивному исполнению и электрическим параметрам и обеспечивающих возможность совместного применения.

Микроконтроллер – устройство логического управления, выполненное на основе одной или нескольких МП-БИС. Он может быть программируемым и непрограммируемым и обычно имеет специальный интерфейс, обеспечивающий связь с конкретным управляемым устройством.

Микро-ЭВМ – ЭВМ в состав которой входит МП, память, средства связи с пультом управления (ПУ), при необходимости – ПУ и источник питания, объединенные общей конструкцией.

Микропроцессорная система (МПС) – это любая вычислительная, контрольно-измерительная или управляющая система, в которой для обработки информации используется МП.

Архитектура МП – это общая логическая организация МП, определяющая процесс обработки данных в нем и включающая:

• методы кодирования данных;

• состав;

• назначение;

• принципы взаимодействия аппаратных средств и ПО.

Основные отличия МП от процессоров определяются интегральным исполнением:

• ограниченное число выводов микросхемы;

• ограниченное число элементов на кристалле;

• трудность организации большого числа внутрикристальных связей.

Существуют два основных подхода к интегральной реализации процессора – вертикальное и горизонтальное разделение схемы на отдельные блоки, которые по числу элементов и количеству выводов могут быть реализованы в виде интегральной схемы.

При вертикальном разделении схема процессора делится на функционально законченные блоки, которые могут быть реализованы в виде БИС.

При горизонтальном разделении схема процессора представляется в виде n одинаковых слоев (slice), включающих отдельные фрагменты всех функциональных устройств.

Такое разделение породило два типа архитектуры МП:

1) МП имеет фиксированную разрядность, фиксированный список команд, жесткое (аппаратное) управление (однокристальные МП).

2) МП имеет наращиваемую разрядность и микропрограммное управление (секционированные или слайсовые МП).

МП могут классифицироваться по различным признакам:

• по технологии;

• по способу управления;

• по числу шин;

• по числу команд,

• по способам адресации команд;

• по разрядности и т.д.

Но, несмотря на все различия, МП, как любое устройство обработки цифровой информации, можно разделить на операционный и управляющий блоки (операционный и управляющий автоматы). В теории автоматов такое деление называется декомпозицией.

Операционный блок

(ОБ)

Операнды результаты