Архитектура персонального компьютера1

Посмотреть архив целиком
Архитектура персонального компьютераУрок 2: "Микропроцессор"



Уроки

Тест

Об авторе


Цель урока: Познакомить учащихся с назначением и структурой
микропроцессора, с понятием тактовой частоты МП.

Микропроцессор (МП) - центральный блок ПК, предназначенный для управления
работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических
операций над информацией.
Микропроцессор выполняет следующие функции:
чтение и дешифрацию команд из основной памяти (ОП);

чтение данных из ОП и регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);
прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;
обработку данных и их запись в ОП и регистры адаптеров ВУ;
выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК.

В состав микропроцессора входят следующие устройства:
- Устройство управления (УУ)
формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени
определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные
спецификой выполнения различных операций;
формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и
передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ;
получает от генератора тактовых импульсов опорную последовательность
импульсов.
- Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех
арифметических и логических операций над числовой и символьной
информацией.
- Микропроцессорная память (МПП) предназначена для кратковременного
хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты
работы машины используемой в вычислениях.

МПП строится на регистрах и используется для обеспечения высокого
быстродействия машины, т.к. основная память (ОП) не всегда обеспечивает
скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для
эффективной работы быстродействующего микропроцессора.
Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от
ячеек ОП, имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое
быстродействие).

Регистры выполняют две функции:
кратковременное хранение числа или команды;
выполнение над ними некоторых операци.

Регистр отличается от ячейки памяти тем, что может не только хранить
двоичный код, но и преобразовывает его.
Основным элементом регистра является триггер - электронная схема,
которая хранит один бит информации.
Триггер - имеет два устойчивых состояния, которые соответствуют
логической "1" и логическому "0".
Регистр - совокупность триггеров, связанных друг с другом общей системой
управления.

Важнейшие регистры:
- счетчик команд - регистр УУ, содержимое которого соответствует
адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической
выборки программы из последовательных ячеек памяти;
- регистр команд - регистр УУ для хранения кода команды на период
времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов
используется для хранения кода выполняемой операции, остальные для
хранения кодов адресов операндов.
Команда - это элементарная операция, которую должна выполнить ЭВМ.
Разрядность МП 16 - 32 - 64 - 128 - это максимальное количество разрядов
двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная
операция.
Чем больше разрядность, тем будет больше и производительность ПК при
прочих равных условиях.
- Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими
устройствами ПК.
Интерфейс (interface) - совокупность средств сопряжения и связи устройств
компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.
Интерфейсная система микропроцессора включает в себя:
внутренний интерфейс МП,
буферные запоминающие регистры,
схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системной шиной.

Порт ввода-вывода (I/O port) - аппаратура сопряжения, позволяющая
подключить к микропроцессору другое устройство.
Одной из характеристик микропроцессоров является тактовая частота.
Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических
импульсов. Главный его элемент использует кристалл кварца, который
обладает стабильностью резонансной частоты.
Частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины.
Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного
такта работы машины, или просто, такт работы машины.

Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных
характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его
работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное
количество тактов.

Тактовая частота - указывает, сколько элементарных операций (тактов)
микропроцессор выполняет за одну секунду.
Измеряется в МГц : 100-266-366-400-500-750-1Г МГц








Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.