Архитектура микропроцессора

1. АРХИТЕКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА

2. Состав процессора

• Блок управления. Вырабатывает серию управляющих
импульсов для выполнения действий всеми устройствами
процессора
• Арифметико-логическое устройство. Выполняет
арифметические и логические операции над данными.
• Указатель команд (счётчик команд). Содержит информацию
для формирования адреса следующей выполняемой команды
• Регистр команд. Содержит код выполняемой в данный
момент команды.
• Блок связи с оперативной памятью. Организация связи с
оперативной памятью и защита участков памяти по записи и
чтению от недозволенных при выполнении конкретных
программ обращений.
• Блок внутренних регистров . Хранение адресов и данных
участвующих в обработке.

3. Схема упрощённого микропроцессора

4. Функции устройства управления

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Выборка команды из оперативной памяти, предварительный
анализ команды и засылка кода операции в исполнительное
устройство, предназначенное для выполнения операции.
Выполнение адресных преобразований в соответствии с
указаниями в команде.
Выборка из памяти операндов по преобразованным адресам
оперативной памяти.
Загрузка памяти результатами выполнения операции по
преобразованным адресам оперативной памяти
Модификация текущего адреса команды для последующего
обращения к оперативной памяти за очередной командой.
Управление прерываниями с запоминаниями текущих состояний
команд выполняемых программ.
Управление очередностью выполнения взаимно прерываемых
программ в соответствии с установленными приоритетами.
Управление вводом-выводом данных через каналы обмена.
Управление непосредственным обращением к памяти от внешних
устройств.

5. Особенности архитектуры МП поколений Intel Pentium

• «Гарвардская структура» - это разделение
потоков команд и данных.
• Конвейеризация команд – возможность
одновременного выполнения разных команд на
разных этапах их выполнения.
• Суперскалярная архитектура – возможность
одновременного выполнения нескольких команд
путём выполнения различных действий в разных
исполнительных устройствах.
• Динамическое исполнение команд – возможность
изменения последовательности команд.
• Предсказание ветвлений – возможность
предсказывания, по какой ветке пойдёт работа
программы после команды условного перехода.

6. Контрольные вопросы

Контрольные вопросы
Назначение блока управления
Назначение АЛУ
Назначение регистровой памяти
Указатель команд и регистр команд
Понятие «Гарвардской структуры»
Понятие суперскалярной архитектуры
Что такое предсказание ветвлений?
Что означает динамическое исполнение
команд?