October 18 2017 02:46:32
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Микропроцессор
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Основой ЦП является микропроцессор - программируемая ИМС, непосредственно осуществляющая арифметические и логические действия над данными, а также функции управления устройствами МПС.

Общая структура микропроцессора приведена на рис.8.3, где обозначено:

  1. ДК - дешифратор команд;

  2. УУС - устройство управления и синхронизации;

  3. АЛУ - арифметико-логическое устройство

  4. регистры:

  5. IP - счетчик команд (instruction pointer);

  6. АR - регистр адреса (address register);

  7. SP - указатель стека (stack pointer);

  8. F - регистр признаков результатов операций с данными;

  9. A - аккумулятор;

  10. B, C, D, E, H, L - регистры общего назначения (РОН);

Одним из основных регистров микропроцессора является IP, содержащий адрес ячейки ЗУ или УВВ, с которой осуществляется информационный обмен. Содержимое IP через регистр адреса, выдается на ША. По адресному коду производится выборка нужной ячейки для записи или чтения..

Из определенных ячеек памяти по ШД микропроцессор считывает команды, указывающие ему действия по обработке данных. Каждая команда представляет собой цифровой код, состоящий из одного или нескольких байтов, формат которого приведен на рис. 8.4. Число байтов называют длиной командного кода или длиной команды. Первый байт команды называют кодом операции - именно он определяет действия с объектами, называемыми операндами. Последними могут быть как сами данные, так и адреса их размещения в памяти. Преобразование кода операции в сигналы, управляющие информационной обработкой, осуществляет дешифратор команд. Эти сигналы могут быть как внутренними, так и внешними, предназначенными другим устройствам. Некоторые внешние сигналы от этих устройств через устройство управления и синхронизации позволяют управлять работой дешифратора команд и АЛУ.

АЛУ непосредственно реализует арифметические и логические операции с данными в соответствии с принятой микропроцессором командой. Одновременно может быть обработано не более двух операндов, причем один из них должен быть помещен в аккумулятор. В этот же регистр записывается и результат обработки - в этом случае он выполняет функцию ячейки, предназначенной для приема и временного хранения выходной информации АЛУ.

Автоматизация программной обработки данных (организация циклического выполнения нескольких команд, реализация логических условий, осуществляющих переходы в программе, и т.д.) требует учитывать ряд признаков результатов операций в АЛУ, называемых флагами. Каждому флагу соответствует определенный разряд (D0 — D7) регистра F (см. рис. 8.5). Логическая «1» в разрядах этого регистра означает:

  1. CY =1 - перенос из старшего разряда аккумулятора;

  2. Р=1 - число единичных бит в аккумуляторе четное;

  3. АС=1 - в аккумуляторе произошел перенос из разряда D3 в D4;

  4. Z=1 - результат в аккумуляторе нулевой;

  5. S=1 - результат в аккумуляторе отрицателен.

img373

                          Рис.8.4

img374

Рис.8.5

Регистры B, C, D, E, H, L предназначены для хранения данных и используются как ячейки ОЗУ, которое называют сверхоперативным (СОЗУ). Обработка информации, находящейся в СОЗУ, происходит с большей скоростью, чем данных в обычной памяти — ОЗУ или ПЗУ. Это обусловлено меньшим временем выборки (доступа) ячеек СОЗУ при чтении или записи по сравнению с обычной памятью.

img375

Регистры B, C, D, E, H, L могут объединяться в пары в том случае, если число разрядов (разрядность) обрабатываемого числа больше, чем у отдельно взятого регистра. Пары ВС, DE и HL обозначают B, D и Н соответственно. Если результат операции в АЛУ превосходит по разрядности аккумулятор, то последний объединяется в пару с регистром F - этот регистр обеспечивает хранение бита (CY), вытесняемого при переносе из старшего разряда результата. Полное содержимое AF называют словом состояния программы (program status word - PSW).

Регистр SP содержит адрес области ОЗУ, называемой стеком и предназначенной для временного хранения некоторых данных и адресов. Ячейку, которой присвоен начальный адрес названной области, называют вершиной стека. При записи каждого байта в стек содержимое SP всякий раз уменьшается на 1, а записываемые байты образовывают очередь, растущую по уменьшающимся адресам. Чтение данных из этой очереди начинается с адреса, по которому был записан последний байт - в этом случае он считывается первым. При чтении каждого следующего байта содержимое SP увеличивается на 1. Таким образом стек - область ОЗУ, считывание информации из которой осуществляется в порядке обратном записи.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,254,927 уникальных посетителей