Реферат по предмету "Радиоэлектроника, компьютеры и переферийные устройства"

Узнать цену реферата по вашей теме


Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы процессора

_ 2Г Л А В А 4 М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р
Микропроцессор - это процессор, выполненный в виде большой ин тегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический корпус. В основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит использование мик ропроцессоров. Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Основными характеристиками микропроцессора являются быст
родействие и разрядность. Быстродействие - это число выполняе мых операций в секунду. Разрядность характеризует объём инфор мации, который микропроцессор обрабатывает за одну операцию: 8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 8 бит ин формации, 32-разрядный - 32 бита. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. В IBM PC используются микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с ними процессоры других фирм. СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА. --------------------¬ ¦ Микропроцессор ¦ +---------T---------+ ¦ ¦ ¦ -----------------+ ----+--¬ +---------------¬ ¦ А Л У ¦ ¦ У У ¦ ¦ РЕГИСТРЫ ¦ L----------------- L------- L---------------
 2А Л У  0- арифметическо-логическое устройство. Оно обеспе чивает выполнение основных операций по обработке информации. Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические
операции, производимые над двоичными числами, причем в одну секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких опера ций. Сложение, вычитание, умножение и деление - элементарные операции, выполняемые А Л У ЭВМ. Полный набор таких операций называют системой команд, а схемы их реализации составляют ос нову А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ включает и логическое устройство, предназначенное для операций, при осу ществлении которых отсутствует перенос из разряда в разряд. Иногда эти операции называют логическое И и логическое ИЛИ. Все операции в АЛУ производятся в регистрах - специально отве денных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций опре деляется минимальным временем сложенния двух операндов, нахо дящихся в регистрах. В случае , если одно или оба слагаемых находятся не в регистра, а в запоминающем устройстве (ЗУ), учитывается также время пересылки слагаемых в регистры и время записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве современных мик ропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносе кунд до нескольких микросекунд.
 2У У 0 - устройство управления, управляет процессом обработ ки и обеспечивает связь с внешними устройствами. РЕГИСТРЫ внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя память процессора. Регистров - три. Один хранит команды или инструкции, два других - данные. В соответствии с командами процессор может производить сложение, вычитание или сопостав ление содержимого регистров данных. Основной микропроцессор определяет быстродействие компь
ютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT исполь зует более мощный микропроцессор Intel-80286 и ее производи тельность приблизительно в 5-6 раз больше, чем у IBM PC XT. Модели серии PC/2 используют более мощный микропроцессор Intel-80386. Их производительность приблизительно в 3-4 раза больше, чем у IBM PC AT, однако это увеличение производитель ности существенно, в основном, для решения задач, требующих большого об'ема вычислений.
 2Характеристики микропроцессоров.  0Микропроцессоры отлича ются друг от друга двумя характеристиками: типом(моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel-8088, 80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4 и т. д. ) и Pentium, они приведены в порядке возрастания производитель ности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора.
 2Тактовая частота  0указывает, сколько элементарных опера ций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах(МГц). Следует заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций. Поэтому микропроцессор Intel-80386 работает в два раза быстрее Intel-80286 с такой же частотой.
 2Сопроцессоры.  0Микропроцессоры 8088, 80286, 80386 сконс труированы так, что они позволяют использовать арифметические сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы "Intel"-соответственно. Специализация сопроцессоров состоит в быстрой обработке
чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные опе рации сложения, вычетания, умножения и деления, так и более сложные операции, такие как вычисление тригонометрических функций Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы, позво
ляют передавать работу сопроцессору и затем получать результа ты обработки. Чтобы использовать арифметический сопроцессор, находящийся в составе компьютера, необходимы программы, кото рые могут выдавать специальные коды, необходимые для запуска сопроцессора.  2КОМАНДЫ ПРОЦЕССОРА.
 21 0.  2АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0 - это такие операции, как сложение, вычитание, умножение, деление и другие.
 22 0.  2ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0 - это такие операции, как сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.
 23 0.  2ОПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА 0 - это такие операции, как начать, остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы и так далее.
 24 0.  2ОПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ 0 - это такие операции, как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так далее.  _ 2Г Л А В А 4 М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р. О С Н О В Н О Й А Л Г О Р И Т М Р А Б О Т Ы П Р О Ц Е С С О Р А.  2Микропроцессор 0 - это процессор, выполненный в виде
большой интегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический корпус. В основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит использование микропроцессоров. Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Основными характеристиками микропроцессора являются быстродействие и разрядность. Быстродействие - это число выполняемых операций в секунду. Разрядность характеризует
объём информации, который микропроцессор обрабатывает за одну
операцию: 8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает
8 бит информации, 32-разрядный - 32 бита. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. В IBM PC
используются микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с ними процессоры других фирм. СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА. --------------------¬ ¦ Микропроцессор ¦ +---------T---------+ ¦ ¦ ¦ -----------------+ ----+--¬ +---------------¬ ¦ А Л У ¦ ¦ У У ¦ ¦ РЕГИСТРЫ ¦ L----------------- L------- L---------------  2А Л У  0- арифметическо-логическое устройство. Оно обеспечивает выполнение основных операций по обработке информации. Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические операции, производимые над двоичными числами, причем в одну секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких операций. Сложение, вычитание, умножение и деление элементарные операции, выполняемые А Л У ЭВМ. Полный набор
таких операций называют системой команд, а схемы их реализации
составляют основу А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ включает и логическое устройство, предназначенное для операций, при осуществлении которых отсутствует перенос из
разряда в разряд. Иногда эти операции называют логическое И и логическое ИЛИ. Все операции в АЛУ производятся в регистрах
специально отведенных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций определяется минимальным временем сложенния двух
операндов, находящихся в регистрах. В случае , если одно или оба слагаемых находятся не в регистра, а в запоминающем
устройстве (ЗУ), учитывается также время пересылки слагаемых в
регистры и время записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве современных микропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносекунд до нескольких микросекунд.  2У У  0- устройство управления, управляет процессом обработки и обеспечивает связь с внешними устройствами.
РЕГИСТРЫ - внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя память процессора. Регистров - три. Один хранит
команды или инструкции, два других - данные. В соответствии с
командами процессор может производить сложение, вычитание или сопоставление содержимого регистров данных. Основной микропроцессор определяет быстродействие
компьютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT использует более мощный микропроцессор Intel-80286 и ее
производительность приблизительно в 5-6 раз больше, чем у IBM PC XT. Модели серии PC/2 используют более мощный микропроцессор Intel-80386. Их производительность
приблизительно в 3-4 раза больше, чем у IBM PC AT, однако это увеличение производительности существенно, в основном, для решения задач, требующих большого об'ема вычислений.  2Характеристики микропроцессоров.  0Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом(моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены
модели Intel-8088, 80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4 и т. д. ) и Pentium, они приведены в порядке возрастания производительности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора.  2Тактовая частота  0указывает, сколько элементарных операций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах(МГц). Следует
заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций.
Поэтому микропроцессор Intel-80386 работает в два раза быстрее Intel-80286 с такой же частотой.  2Сопроцессоры.  0Микропроцессоры 8088, 80286, 80386 сконструированы так, что они позволяют использовать арифметические сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы "Intel"-соответственно. Специализация сопроцессоров состоит в быстрой обработке чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные
операции сложения, вычетания, умножения и деления, так и более сложные операции, такие как вычисление тригонометрических функций Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы, позволяют передавать работу сопроцессору и затем получать результаты обработки. Чтобы использовать арифметический сопроцессор, находящийся в составе компьютера, необходимы программы, которые могут выдавать специальные коды, необходимые для запуска сопроцессора.  2Основной алгоритм работы процессора. Процессор начинает работу после того, как программа за
писана в память ЭВМ, а в Счетчик Команд записан адрес первой
команды программы. Работу процессора можно описать следующим циклом:  _ 2НЦ ¦ чтение команды из памяти по адресу, записанному в СК ¦ увеличение СК на длину прочитанной команды ¦ выполнение прочитанной команды  _ 2КЦ Обратите внимание, что после чтения очередной команды
процессор увеличивает СК на длину команды. Поэтому при следую
щем выполнении тела цикла процессор прочтет и выполнит следую
щую команду программы, потом еще одну и т. д. Цикл закончится,
когда встретится и будет выполнена специальная команда "стоп". В итоге ЭВМ автоматически, без участия человека, команда за командой выполнит  2всю команду 0 целиком. Автоматизм работы процессора, возможность выполнения
длинных последовательностей команд без участия человека - одна из основных отличительных осбенностей ЭВМ как универсальной машины обработки информации.  _ 2Г Л А В А 1  0П Р И Н Ц И П П Р О Г Р А М М Н О Г О  _У 2  0П 2  0Р 2  0А 2  0В 2  0Л 2  0Е 2  0Н 2  0И 2  0Я. Память машины можно представлять себе как длинную
страницу, состоящую из отдельных строк. Каждая такая строка называется  _ячейкой памяти . , и в свою очередь, разделяется на разряды. Содержимым любого разряда может быть либо 0, либо 1. Значит, в любую ячейку памяти записывается некоторый набор нулей и единиц -  _машинное слово ... Все ячейки памяти занумерованы. Номер ячейки называют её  _адресом ... Наличие у каждой ячейки адреса позволяет отличать ячейки
друг от друга, обращаться к любой ячейке, чтобы записать в неё новую информацию или извлечь ту информацию, которая в ней хранится. Все ЭВМ работают в принципе одинаково. Когда бы вы ни
заглянули в память ЭВМ, в её ячейках хранятся наборы нулей и единиц.  _ЭВМ выполняет без участия человека не только одну  _команду, но и длинную последовательность команд (программу) ... В этом и состоит один из основных принципов работы ЭВМ -  _принцип  _программного управления ... Каждая команда кодируется некоторой последовательностью
из нулей и единиц и помещается, как и число, в одной ячейке оперативной памяти. Команда состоит из двух частей : кодовой и адресной. Кодовая часть команды указывает, какое действие должно быть выполнено, а адресная определяет расположение в памяти компьютера исходных данных и результата. Общий вид команды машины может быть таким: К А1 А2 А3 , где К - код действия, а А1, А2, А3
адреса ячеек памяти (на каждый адрес отводится по три разряда). Для выполнения команд служит специальное  _арифметико-логическое устройство  . (АЛУ). Оно состоит из двух особых ячеек -  _счётчика команд  . и  _регистра команд  . , а также  _сумматора ... При выполнении ЭВМ программы в счётчик команд последовательно заносятся номера ячеек, где содержатся исполняемые команды, сами команды помещаются в регистр команд, а в сумматоре происходят арифметические действия. Сумматор также имеет свою ячейку - для промежуточных результатов вычислений. Отметим, что команды современных ЭВМ могут занимать несколько ячеек памяти.  2КОМАНДЫ  0  2ПРОЦЕССОРА.
 21. А 0РИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ - это такие операции, как сложение, вычитание, умножение, деление и другие.
 22. Л 0ОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ - это такие операции, как сравнение, отредактировать и отметить, логическое И и логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.
 23. О 0ПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА - это такие операции, как начать, остановить, опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы и так далее.
 24. О 0ПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ - это такие операции, как проверить и установить, загрузить реальные адреса и так далее.  2СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
 21.  0А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедев, Р. А. Сворень. "ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. " МОСКВА "ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1990
 22.  0А. Г. Гейн, В. Г. Житомирский, Е. В. Линецкий, М. В. Сапир, В. Ф. Шолохович. "ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. " МОСКВА "ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1994.
 23.  0А. М. Кенин, Н. С. Печенкина. "РАБОТА НА IBM PC. " МОСКВА "КНИГА, ЛТД" 1993
 24.  0В. Э. Фигурнов. "IBM PC ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. " САНКТ-ПЕТЕРБУРГ АО "КОРУНА" 1994
 25.  0О. Е. Вершинин. "ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА ИНФОРМАТИКИ. " МОСКВА "ПРОСВЕЩЕНИЕ" 1992
 26.  0Р. В. Дробышевский, А. П. Лифенко. "ПК ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ" ЛЕНИНГРАД ИМА-пресс, АПН 1990  27.  28.  29.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Программа на С Builder для знаходження оберненої матриці з використання елементарних перетворень
Реферат Проектирование и реализация информационно-поисковой системы с помощью CASE-средства DBDesigner Возможности программы
Реферат Создание информационного сайта Блинчик
Реферат Genesis Essay Research Paper In reading the
Реферат Analysis Of Janice Mirikitani Essay Research Paper
Реферат Вычисление характеристических многочленов, собственных значений и собственных векторов
Реферат Становление и развитие футбола на Ставрополье в конце ХІХ - начале ХХІ вв.: пути, опыт, проблемы
Реферат Rain Essay Research Paper The bright and
Реферат Правовая информатика 2
Реферат Проектирование информационной системы складского учета с использованием платформы 1С Предприяти
Реферат Программа контроля учебного процесса образовательного учреждения 2
Реферат Day In The Life Of Essay Research
Реферат Анализ привлекательности инвестиционного проекта на примере строительства жилищного комплекса Гарибальди и последующей его продажи
Реферат Примеры решения задач по программированию
Реферат Программаконструктор для построения МПтранслятора по его параметрам с последующей проверкой