Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Александров Е.К. -> "Микропроцессорные системы" -> 6

Микропроцессорные системы - Александров Е.К.

Александров Е.К., Грушвицкий Р.И., Купрянов М.С., Мартынов О.Е. Микропроцессорные системы — Спб.: Политехника, 2002. — 935 c.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка): mikroprocessorniesistemi2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 528 >> Следующая

Регистры общего назначения образуют РЗУ - внутреннюю регистровую память
процессора. Состав и количество служебных регистров определяется
архитектурой микропроцессора. Обычно в их состав входят:
• программный счетчик PC (или CS + IP в архитектуре микропроцессоров
Intel);
• регистр состояния SR (или EFLAGS);
• регистры управления режимом работы процессора CR (Control Register);
• регистры, реализующие сегментную и страничную организацию памяти;
• регистры, обеспечивающие отладку программ и тестирование процессора.
Кроме того, различные модели микропроцессоров содержат ряд других
специализированных регистров.
Функционирование процессора представляется в виде реализации регистровых
пересылок - процедур изменения состояния этих регистров путем чтения-
записи их содержимого. В результате таких пересылок обеспечивается
адресация и выбор команд и операндов, хранение и пересылка результатов,
изменение последовательности команд и режимов функционирования процессора
в соответствии с поступлением нового содержимого в служебные регистры, а
также все другие процедуры, реализующие процесс обработки информации
согласно заданным условиям.
В ряде процессоров выделяются регистры, которые используются при
выполнении прикладных программ и доступны каждому пользователю, и
регистры, которые управляют режимом работы всей системы и доступны только
для привилегированных программ, входящих в состав операционной системы
(супервизора). Соответственно, такие процессоры представляются в виде
регистровой модели пользователя, в которую входят регистры, используемые
при выполнении прикладных программ, или регистровой модели супервизора,
которая содержит весь набор программно-доступных регистров процессора,
используемых операционной системой.
Структура микропроцессора определяет состав и взаимодействие основных
устройств и блоков, размещенных на его кристалле. В эту структуру входят;
• центральный процессор (процессорное ядро), состоящее из устройства
управления (УУ), одного или нескольких операционных устройств (ОУ);
• внутренняя память (РЗУ, кэш-память, блоки оперативной и постоянной
памяти);
• интерфейсный блок, обеспечивающий выход на системную шину и обмен
данными с внешними устройствами через параллельные или последовательные
порты ввода/вывода;
• периферийные устройства (таймерные модули, аналого-цифровые
преобразователи, специализированные контроллеры);
• различные вспомогательные схемы (генератор тактовых импульсов, схемы
для выполнения отладки и тестирования, сторожевой таймер и ряд других).
9
ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ
Состав устройств и блоков, входящих в структуру микропроцессора, и
реализуемые механизмы их взаимодействия определяются функциональным
назначением и областью применения микропроцессора,
Архитектура и структура микропроцессора тесно взаимосвязаны. Реализация
тех или иных архитектурных особенностей требует введения в структуру
микропроцессора необходимых аппаратных средств (устройств и блоков) и
обеспечения соответствующих механизмов их совместного функционирования.
В современных микропроцессорах реализуются следующие варианты архитектур.
CISC(Complex Instruction Set Computer)-apxumet<mypa реализована во многих
типах микропроцессоров, выполняющих большой набор разноформатных команд с
использованием многочисленных способов адресации, Эта классическая
архитектура процессоров, которая начала свое развитие в 1940-х годах с
появлением первых компьютеров. Типичным примером CISC-процессоров
являются микропроцессоры семейства Pentium. Они выполняют более 200
команд разной степени сложности, которые имеют размер от 1 до 15 байт и
обеспечивают более 10 различных способов адресации. Такое большое
многообразие выполняемых команд и способов адресации позволяет
программисту реализовать наиболее эффективные алгоритмы решения различных
задач. Однако при этом существенно усложняется структура микропроцессора,
особенно его устройства управления, что приврдит к увеличению размеров и
стоимости кристалла, снижению производительности. В то же время многие
команды и способы адресации используются достаточно редко. Поэтому,
начиная с 1980-х годов, интенсивное развитие получила архитектура
процессоров с сокращенным набором команд (RISC-процессоры).
RISC(Reduced Instruction Set Computer)-apxumeKmypa отличается
использованием ограниченного набора команд фиксированного формата.
Современные RISC-процессоры обычно реализуют около 100 команд, имеющих
фиксированный формат длиной 4 байта. Также значительно сокращается число
используемых способов адресации. Обычно в RISC-процессорах все команды
обработки данных выполняются только с регистровой или непосредственной
адресацией. При этом для сокращения количества обращений к памяти RISC-
процессоры имеют увеличенный объем внутреннего РЗУ - от 32 до нескольких
сотен регистров, тогда как в CISC-процессорах число регистров общего
назначения обычно составляет 8-16.
Обращение к памяти в RISC-процессорах используется только в операциях
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 528 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed