- •7. Принципы управления микропроцессора.
- •7.1. Классификация микропроцессоров.
- •7.2. Декомпозиция мп.
- •7.3. Принцип аппаратного управления ("жёсткой" логики).
- •7.4. Принцип микропрограммного управления (гибкой логики).
- •7.5. Способы формирования сигналов управления
- •Код номера
- •7.6. Операционное устройство мп.
- •7.7. Обобщённая структурная схема мп.
- •Адресный блок
- •8. Элементы архитектуры мп.
- •8.1. Структура команд.
- •8.2. Способы адресации, основанные на прямом использовании
- •Номера реги- стров
- •Число 4527
- •Адрес 1765
- •8.3. Способы адресации, основанные на преобразовании кода команды.
- •8.4. Понятие вектора состояния мп.
- •8.5. Понятие системы прерывания программ.
- •8.6. Характеристики системы прерывания.
- •8.7. Способы организации приоритетного обслуживания
- •Счётчик
- •Счётчик
- •Компаратор
- •Код маски
- •8.8. Процесс выполнения команд. Рабочий цикл мп.
- •8.9. Конвейерная обработка команд и данных.
- •8.10. Особенности risc-архитектуры.
- •Регистры глобальных переменных
7.6. Операционное устройство мп.
Функционально операционное устройство представляет собой АЛУ, выполняющее арифметические и логические операции над операндами, находящимися в регистрах МП. Результат операции засылается также в некоторый регистр МП.
В процессе выполнения операций АЛУ взаимодействует с регистрами МП. При этом нередко один и тот же регистр бывает как источником, так и приёмником информации.
Для реализации такой возможности необходимо осуществлять временное запоминание информации в отдельных регистрах. Здесь возможны два варианта:
Временное запоминание операндов. Соответствующая схема включения АЛУ в контур с регистрами МП имеет вид:
РгА
РгВ
РгП
РгАк
Рг1
РгN
АЛУ
Вход
Выход
В схеме имеются регистр признака
результата (РгП), аккумулятор (РгАк),
регистры временного хранения операндов
РгА и РгВ и N регистров,
которые могут использоваться произвольным
образом.
Содержимое регистра признаков используется для организации переходов внутри программы в соответствии с заданными условиями.
Аккумулятор (накопительный регистр) предназначен для хранения одного из слов, над которыми выполняется операция, и промежуточных результатов.
Казалось бы, что регистры А и В лишние. Однако предположим, что выполняется операция сложения двух чисел, находящихся в j-ом и i-ом регистрах, с засылкой результата в j-й регистр.
Эта операция требует сначала пересылки содержимого регистров j и i в регистры А и В, соответственно, а затем загрузки результата, сформированного АЛУ, в Ргj.
Отсутствие РгА приведёт к возникновению "порочной петли", так как изменения состояний Ргj влекут за собой новые изменения результата, а значит и новые изменения состояний Ргj.
Временное хранение результата. Схема включения АЛУ отличается от только что рассмотренной лишь тем, что регистр временного хранения включается на выходе АЛУ:
РгА
РгП
РгАк
Рг1
РгN
АЛУ
Вход
Выход
7.7. Обобщённая структурная схема мп.
С
Блок системной
магистрали
Внутренняя
магистраль
Шина Шина Шина адреса
данных управления
Операционный блок
Блок управления
Блок регистров
