Презентация, доклад по теме: Внутренняя структура МПС. Функции процессора

разрядов его шины адреса и количество управляющих сигналов в шине управления.
Разрядность ШД определяет скорость работы системы.
Разрядность ША определяет допустимую сложность системы.
Количество линий управления определяет разнообразие режимов обмена и эффективность обмена процессора с другими устройствами системы.

(или два вывода) для подключения внешнего тактового сигнала или кварцевого резонатора (CLK), так как процессор всегда представляет собой тактируемое устройство.
Чем больше тактовая частота процессора, тем он быстрее работает (определяет только его внутреннее быстродействие)

и выполняет эту программу. Данная программа предварительно записана в постоянную (энергонезависимую) память.
После завершения программы начального пуска процессор начинает выполнять основную программу, находящуюся в постоянной или оперативной памяти, для чего выбирает по очереди все команды. От этой программы процессор могут отвлекать внешние прерывания или запросы на ПДП.
Команды из памяти процессор выбирает с помощью циклов чтения по магистрали.

(чтение) данных из памяти или устройства ввода/вывода;
вывод (запись) данных в память или в устройства ввода/вывода;
обработка данных (операндов), в том числе арифметические операции над ними;
адресация памяти, то есть задание адреса памяти, с которым будет производиться обмен;
обработка прерываний и режима прямого доступа.

их дешифрацию. В первых микропроцессорах было невозможно одновременное выполнение предыдущей команды и выборка следующей команды, так как процессор не мог совмещать эти операции. Но уже в 16-разрядных процессорах появляется так называемый конвейер (очередь) команд, позволяющий выбирать несколько следующих команд, пока выполняется предыдущая. Два процесса идут параллельно, что ускоряет работу процессора.

СУВК

возможности записывается несколько команд, следующих за исполняемой. Читаются эти команды процессором в том же порядке, что и записываются в конвейер.
Развитием идеи конвейера стало использование внутренней кэш-памяти процессора, которая заполняется командами, пока процессор занят выполнением предыдущих команд.
В кэш-памяти могут храниться и данные, которые обрабатываются в данный момент, это также ускоряет работу.

СУВК

выборки и дешифрации,
одновременную дешифрацию нескольких команд,
несколько параллельных конвейеров команд,
предсказание команд переходов
и т.д.

СУВК

соответствии с полученной процессором командой. Примерами обработки могут служить логические операции (типа логического "И", "ИЛИ", "Исключающего ИЛИ" и т.д.), то есть побитные операции над операндами, а также арифметические операции (типа сложения, вычитания, умножения, деления и т.д.). Над какими кодами производится операция, куда помещается ее результат — определяется выполняемой командой. Если команда сводится всего лишь к пересылке данных без их обработки, то АЛУ не участвует в ее выполнении.

АЛУ

частота тактового сигнала, которым тактируется АЛУ, но и количество тактов, необходимое для выполнения той или иной команды.
Для повышения производительности разработчики стремятся довести время выполнения команды до одного такта, а также обеспечить работу АЛУ на возможно более высокой частоте.
Один из путей решения этой задачи состоит в уменьшении количества выполняемых АЛУ команд, создание процессоров с уменьшенным набором команд (так называемые RISC-процессоры).
Другой путь повышения производительности процессора — использование нескольких параллельно работающих АЛУ.

АЛУ

временного хранения различных кодов: данных, адресов, служебных кодов.
Чем больше внутренних регистров, тем лучше.
Разрядность регистров и АЛУ называется внутренней разрядностью процессора, которая может не совпадать с внешней разрядностью.

АЛУ

нем информация — это не данные, не адрес, а слово состояния процессора (ССП, PSW — Processor Status Word).
Каждый бит этого слова (флаг) содержит информацию о результате предыдущей команды.
В этом же регистре иногда содержатся флаги управления, определяющие режим выполнения некоторых команд.

ССП

адрес начала программы обработки прерывания (адрес вектора прерывания),
обеспечивает переход к этой программе после выполнения текущей команды и сохранения в памяти (в стеке) текущего состояния регистров процессора.
По окончании программы обработки прерывания процессор возвращается к прерванной программе с восстановленными из памяти (из стека) значениями внутренних регистров.

СУП

отключения процессора от внешних шин и приостановки работы процессора на время предоставления прямого доступа запросившему его устройству.

ПДП

синхронизирует работу процессора с внешними сигналами,
реализует процедуры ввода и вывода информации.

ЛУ

адрес в памяти, где находится выполняемая в данный момент команда (функция счетчика команд или указателя команд);
определяют текущий адрес стека (функция указателя стека).