December 17 2017 17:44:10
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Структура микропроцессора и основные параметры
МИКРОПРОЦЕССОРЫ И СИСТЕМЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Многопроцессорные вычислительные системы (МПВС) или суперкомпьютеры созданы в виде параллельных структур с целью сверхскоростной обработки (производительностью свыше 100 миллионов операций с плавающей точкой в секунду) очень больших объемов данных. Например, многоцелевой суперкомпьютер среднего класса на микросхемах сверхвысокой степени интеграции Intel Pentium Pro 200 содержит 9200 процессоров Pentium Pro на 200 Мгц, обеспечивающих общую производительность 1,34•1012 операций с плавающей точкой в секунду, имеет 537 Гбайт памяти и диски ёмкостью 2,25 Терабайт.

Микропроцессорные системы постоянно и достаточно быстро совершенствуются на основе новых моделей микропроцессоров и собственной архитектуры. Сложности выбора структуры вычислительного комплекса для обработки данных в основном связаны с множеством возможных вариантов при отсутствии четкой классификации устройств и разграничения областей применимости в зависимости от их свойств.

10.2. Структура микропроцессора и основные параметры

Микропроцессор сочетает в себе обрабатывающие и управляющие устройства, выполненные по полупроводниковой технологии БИС и обладающие способностью  под программным управлением выполнять обработку информации, включая ввод, вывод и хранение данных, арифметические и логические операции, преобразование цифровых сигналов.

Создано и выпускается множество модификаций микропроцессоров, отличающихся совокупностью аппаратных средств и программного обеспечения. При рассмотрении общих принципов организации и работы микропроцессоров целесообразно не касаться особенностей конкретного изделия, а использовать понятие гипотетического (иллюстративного) прибора, имеющего минимальный состав оборудования и простой набор команд.

Структура типичного микропроцессора  включает:

  1. арифметико-логическое устройство (АЛУ), реализующее операции с двоичными числами;

  2. регистры для временного хранения данных, команд и адресов;

  3. управляющее устройство (УУ), вырабатывающее команды для синхронной работы отдельных устройств.

Структура микропроцессора, называемого Центральным Процессорным Элементом (Central Processor Unit), реализуется на базе узлов и блоков цифровой электроники, таких как дешифраторы, мультиплексоры, регистры, сумматоры, буферные каскады (рис. 10.2).


                           Шина данных (Data Bus)                                                   Б       DB



CPU          Pг. Aк.                Pг.Б                       РОН                            Pг.K



                                                                                                              Деш. К



Pг.Пр.                     АЛУ

                                                                                                                БУ



                                                                            Сч. К                            С

                                                                          Указ.СТ                                         УУ



Шина управления (Control Bus)                                                                      Б     CB


                                                                Шина         Адреса

                                                                                    (Address Bus)


      ГТИ               +5В    GND                              

       CLK



Рис.10.2. Типовая структура микропроцессора

Конкретный вид операции и возможности программирования определяет входной код. Например, при использовании пятиразрядного кода M,a,b,c,d можно запрограммировать N=25=32 операции, тип которых  задает старший разряд, т.е. при M=0 АЛУ реализует арифметические, а при M =1 логические операции. Логические операции с многоразрядными числами осуществляются поразрядно. В режиме выполнения операций суммирования образуется дополнительный вход приема сигнала переноса, что позволяет наращивать разрядность АЛУ.

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: 0.06 секунд 2,299,334 уникальных посетителей