Вопросы для самоконтроля

I Назначение и состав центрального процессора.

2. Пояснить функции устройств процессора при выборе из ОЗУ адресной команды сложения и ее выполнение.

3. Пояснить работу процессора при поступлении от УВВ запроса на прерывание для обмена информацией.

4. Перечислить основные характеристики АЛУ и дать им определения.

б. От чего зависит выбор структуры и типа АЛУ?

6. От чего зависит точность и быстродействие АЛУШТ

7. Пояснить работу АЛУ при использовании обратных и дополнительных кодов в операциях сложения.

8. С какой целью используются модифицированные коды?

9. Пояснить работу АЛУ при выполнении операции умножения.

I0. Что является признаком переполнения разрядной сетки

при выполнении сложения?

11. Сравнить АЛУ для чисел о фиксированной и плавающей запятой.

Пз №7. Составление алгоритмов и микропрограмм работы уу Цель занятия:

1. Закрепить теоретические знания по основам построения и функционирования УУ ЦВМ.

2. Приобрести навыки практической работы в составлении алгоритмов работы УУ ЦВМ при выполнении типовых операций, а также микропрограмм для МПУУ.

Методические указания:

1. При подготовке к занятию изучить теоретический материал по теме данного , а также по теме предыдущего занятия.

2. При разработке алгоритмов операций сложения и умножения особое внимание обратить на зависимость структуры алгоритма не только от формы представления и типа машинных кодов, но и от схемных особенностей АЛУ.

3. При разработке микропрограмм добиваться их аккуратной записи в конспект с подробными комментариями и тесной увязкой с операторами алгоритма.

4. При выполнении микропрограмм на модели МПУУ добиться ясного и чёткого понимания характера процесса, протекающего в МПУУ и АЛУ при выполнении каждой микрокоманды.

5. Контроль степени усвоения учебного материала рекомендуется произвести в конце занятия, с учетом работы на занятии.

7.1 Краткие теоретические сведения об уу цвм

Устройство управления ЦП предназначено для автоматического управления вычислительным процессом путём координации работы всех устройств ЭВМ с помощью синхронизирующих и управляющих сигналов, вырабатываемых в процессе выполнения программы. Структура УУ представлена на рис. 7.1. и включает:

БУК – блок управления командами. Он определяет последовательность выполнения команд программы, формирует адреса очередных команд, осуществляет расшифровку выбираемых из ОЗУ команд, вырабатывает исполнительные адреса операндов и производит их выборку в операционное устройство (АЛУ);

БМК – блок микрокоманд преобразует код операции (КОП) в набор управляющих сигналов (УС) и осуществляет тем самым заданную операцию;

ПУ – пульт управления предназначен для управления режимами работы процессора, а также для контроля и индикации состояния отдельных устройств;

БП – блок прерываний осуществляет прерывание выполняемой программы и временный переход на программу, обслуживающую запросы прерывания.

УС в АЛУ, ОЗУ, УВВ

Рис 7.1 Структура УУ.

В составе БУК (рис. 7.2) входят: регистр команд РК, счётчик адреса команд СчК, узел формирования исполнительного адреса УФА.

(Здесь ССУ – сигнал состояния устройства используется при формировании адреса очередной микрокоманды и выборе соответствующей микрокоманды в зависимости от состояния устройства;)

Команда, выбранная из ОЗУ, записывается в РК, где хранится в течение времени цикла. КОП поступает в БМК. Адресная часть команды Ак поступает в УФА для формирования исполнительного адреса Аи. В зависимости от способа адресации, задаваемого в команде, Аи может формироваться с помощью информации, поступающей из блока регистров

(используются базовые и индексные регистры).

Рис. 7.2. Структура БУК.

Если в СчК добавляется программным путём "1", то формируется адрес очередной команды и обеспечивается естественный порядок выполнения команд. Если в РК занесена команда передачи управления, то в СчК поступает через УФА адрес Ак- адрес передачи управления. По этому адресу из ОЗУ будет выбрана команда. Естественный порядок следования команд в программе в этом случае будет нарушен.

Структура БМК зависит от принципа формирования УС.

По принципу формирования управляющих сигналов различают микропрограммные УУ и УУ со схемным формированием сигналов. В последних для формирования УС применяются наборы логических схем.

При программном формировании УС реализуется принцип микропрограммного управления. В этом случае УС формируется путём последовательного считывания и расшифровки микрокоманд, размещённых в ПЗУ. Каждая микрокоманда состоит из операций и адресной частей. Операционная содержит код микрооперации МО, а адресная часть Ач – информацию, необходимую для формирования адреса следующей микрокоманды. Структура БМК представлена на рис. 7.3.

Из БУК на Рг адреса микрокоманд РАМК поступает код операции. КОП интерпретируется как адрес первой микрокоманды соответствующей микропрограммы

( например, сложение). Микрокоманда считывается из ПЗУ в регистр микрокоманд РМК. Код МО, в котором задаётся выполняемая микрооперация , поступает на вход ДШМО. На выходе ДШМО формируются наборы УС, воздействующие на устройства ЭВМ. Код адресной части микрокоманды поступает в узел формирования адреса следующей команды УФАМК.

С учётом сигнала состояния устройства УФАМК формирует адрес очередной микрокоманды. Сформированный адрес передаётся в РАМК.

Рис.7.3. Структура БМК

Начинается очередной такт выборки и выполнения следующей микрокоманды. После выборки из ПЗУ последней микрокоманды в РАМК заносится из БУК код следующей операции.