АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Структура ЭВМ

Читайте также:
  1. B) социально-стратификационная структура
  2. HI. Лакан: структура детерминации
  3. I. Структура интеллекта
  4. I.2. Структура оптимизационных задач
  5. II. Структура и использование земель сельскохозяйственного назначения
  6. III. СТРУКТУРА И ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИХОДА
  7. IV Структура АИС. Функциональные и обеспечивающие подсистемы
  8. VI. Рыночный механизм. Структура рынка. Типы конкурентных рынков
  9. VIII. Формирование и структура характера
  10. А. Лінійна організаційна структура
  11. Автоматизовані банки даних (АБД), їх особливості та структура.
  12. Автоматическое порождение письменного текста: определение, этапы, общая структура системы порождения

Описание архитектуры учебной ЭВМ

Современные процессоры и операционные системы — не слишком благопри­ятная среда для начального этапа изучения архитектуры ЭВМ.

 

Одним из решений этой проблемы может быть создание программных моде­лей учебных ЭВМ[1], которые, с одной стороны, достаточно просты, чтобы обучаемый мог освоить базовые понятия архитектуры (система команд, ко­мандный цикл, способы адресации, уровни памяти, способы взаимодействия процессора с памятью и внешними устройствами), с другой стороны — архи­тектурные особенности модели должны соответствовать тенденциям разви­тия современных ЭВМ.

 

Программная модель позволяет реализовать доступ к различным элементам ЭВМ, обеспечивая удобство и наглядность. С другой стороны, модель позво­ляет игнорировать те особенности работы реальной ЭВМ, которые на данном уровне рассмотрения не являются существенными.

 

Далее приводится описание программной модели учебной ЭВМ', предназна­ченной для начальных этапов изучения архитектуры (в т. ч. на младших кур­сах вуза и даже в школе). Именно этим объясняется использование в модели Десятичной системы счисления для кодирования команд и представления Данных.

 

Структура ЭВМ

Моделируемая ЭВМ включает процессор, оперативную (ОЗУ) и сверхопера­тивную память, устройство ввода (УВв) и устройство вывода (УВыв). Процес­сор, в свою очередь, состоит из центрального устройства управления (УУ), арифметического устройства (АУ) и системных регистров (CR, PC, SP и др.)- Структурная схема ЭВМ показана на рис. 8.1.

 

 


В ячейках ОЗУ хранятся команды и данные. Емкость ОЗУ составляет 1000 ячеек. По сигналу MWr выполняется запись содержимого регистра данных (MDR) в ячейку памяти с адресом, указанным в регистре адреса (MAR). По сигналу MRd происходит считывание — содержимое ячейки памяти с адресом, содержащимся в MAR, передается в MDR.

 

Сверхоперативная память с прямой адресацией содержит десять регистров общего назначения RO—R9. Доступ к ним осуществляется (аналогично дос­тупу к ОЗУ) через регистры RAR и RDR.

 

АУ осуществляет выполнение одной из арифметических операций, опреде­ляемой кодом операции (СОР), над содержимым аккумулятора (Асс) и реги­стра операнда (DR). Результат операции всегда помещается в Асс. При завер­шении выполнения операции АУ вырабатывает сигналы признаков результа­та: Z (равен 1, если результат равен нулю); S (равен 1, если результат отрицателен); OV (равен 1, если при выполнении операции произошло пере­полнение разрядной сетки). В случаях, когда эти условия не выполняются, соответствующие сигналы имеют нулевое значение.

 

В модели ЭВМ предусмотрены внешние устройства двух типов. Во-первых, это регистры IR и OR, которые могут обмениваться с аккумулятором с помощью безадресных команд in (Асе:= IR) и out (OR:= Асс). Во-вторых, это набор моделей внешних устройств, которые могут подключаться к системе и взаи­модействовать с ней в соответствии с заложенными в моделях алгоритма­ми. Каждое внешнее устройство имеет ряд программно-доступных регистров, может иметь собственный обозреватель (окно видимых элементов). Подробнее эти внешние устройства описаны в разд. 8.6.

 

УУ осуществляет выборку команд из ОЗУ в последовательности, определяемой естественным порядком выполнения команд (т. е. в порядке возрастания ад­ресов команд в ОЗУ) или командами передачи управления; выборку из ОЗУ операндов, задаваемых адресами команды; инициирование выполнения опе­рации, предписанной командой; останов или переход к выполнению следующей команды.

В качестве сверхоперативной памяти в модель включены регистры обще назначения (РОН), и может подключаться модель кэш-памяти.

 

В состав УУ ЭВМ входят:

§ PC — счетчик адреса команды, содержащий адрес текущей команд;

§ CR — регистр команды, содержащий код команды;

§ RB — регистр базового адреса, содержащий базовый адрес;

§ SP — указатель стека, содержащий адрес верхушки стека;

§ RA — регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации.

Регистры Асс, DR, IR, OR, CR и все ячейки ОЗУ и РОН имеют длину 6 десятичных разрядов, регистры PC, SP, RA и RB — 3 разряда.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)