Процессор. Процессор является ядром вычислительной системы и предназначен для обработки информации и управления работой всей системы

Процессор является ядром вычислительной системы и предназначен для обработки информации и управления работой всей системы. Основными его узлами являются арифметикологическое устройство (АЛУ), устрой­ство микропрограммного управления (УУ) и регистры различного назначения (РОН), КЭШ-память.

Тактовый генератор (ТГ) формирует тактовые импульсы, синхронизирующие работу всех устройств компьютера. Ввиду того, что быстродействие различных устройств ЭВМ различно, генератор тактовых импульсов формирует сигналы на нескольких частотах.

Арифметикологическое устройство предназначено для выполнения простейших операций: сложения, сдвига, логических операций И, ИЛИ, исключающего ИЛИ. Составив соответствующую программу, на основе этих опера­ций можно выполнить и более сложные операции, такие как умножение, во­зведение в степень и т. д. АЛУ связано с регистрами, аккумулятором (специальный однобайтовый регистр) и устройством управления.

Устройство управления является одним из важнейших узлов процессора. Совместно с генератором тактовых импульсов оно обеспечивает пра­вильную последовательность выполнения всех операций в ЭВМ. После изв­лечения команды из памяти и её дешифрации устройство управления гене­рирует последовательность сигналов, необходимую для выполнения команды. Он выполняет и другие функции, например, прерывание программы.

Регистры имеют разное назначение, но, независимо от этого, их об­щая функция состоит во временном хранении информации: команд, адресов, данных или признаков состояния АЛУ.

Память

Память компьютера служит для хранения программ и данных. Она состоит из ячеек, связанных с шинами данных и адреса (рис. 3.2.2.).

Ячейки памяти (элементы памяти) служат для хранения информации. Элементом памяти в компьютерах является обычно байт. Число ячеек в блоках памяти зависит от разрядности шины адреса. Например, при 8-и разрядной шине адреса блок памяти может содержать 256 ячеек, а при 16-и разрядной шине адреса число ячеек в блоке равно 2¹⁶ = 65536, или 64 Кбайт. Ячейки нумеруются номерами от 0 до 65535. Ячейки памяти объединяются, как правило, в матрицы.

Селектор адреса состоит из селекторов строк и столбцов и предназначен для выбора ячейки с заданным адресом с целью передачи содержимого ячейки в шину данных или наоборот, записи данных в ячейку. По окончании селекции ячейки с заданным адресом он вы­даёт в процессор по шине управления сигнал "Готов". При записи инфор­мации в память этот сигнал указывает на то, что данные могут вводиться в память. При чтении данных сигнал "Готов" разрешает процессору начать приём данных.

Буфер данных служит для временного хранения принимаемой или выдаваемой из памяти информации. После получения от селектора адреса сигнала "Готов" процессор выдает по шине управления команду на запись или чтение данных.

Шина

Шина представляет собой стандартный комплект токопроводящих линий c устройствами согласования и служит для передачи данных и адреса для выбора ячеек, а также сигналов управления процессора.

Шина адреса имеет 16 или 32 разряда, однонаправленная служит для передачи адресе выбира­емого элемента памяти или адреса порта ввода-вывода к соответствующим устройствам.

Шина данных может быть двунаправленной, и может иметь 8, 16, 32 или 64 разряда, в зависимости от разрядности процессора. Она служит для передачи дан­ных от микропроцессора к устройствам ввода-вывода и памяти или от устройств ввода-вывода и памяти к процессору.

Шина управления двунаправленная. Она служит для передачи сигна­лов записи, чтения, тактовых сигналов, сигналов синхронизации от про­цессора к блокам памяти, устройствам ввода-вывода, а также для передачи сигналов готовности от указанных устройств к процессору.

Поиск по сайту: