Лекция №7

Микропроцессор

Функции микропроцессора:

· Чтение и дешифрация команд из основной памяти;

· Чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних устройств;

· Приём и обработка запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств;

· Обработка данных и их запись в основную память, и регистры адаптеров внешних устройств;

· Выработка управляющих сигналов для всех узлов и блоков компьютера.

Устройства, из которых состоит микропроцессора:

· Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией;

· Устройство управления (УУ) – координирует взаимодействие различных частей ПК и выполняет следующие основные функции:

o Формирование и подача во все блоки ПК в нужные моменты времени определенных сигналов управления (управляющих импульсов) обусловленных спецификой выполнения различных операций;

o Формирование адресов ячеек памяти, используемых выполняемой операцией и передача этих адресов в соответствующие блоки ПК;

o Получение от генератора тактовых импульсов опорной последовательности импульсов.

· Микропроцессорная память (кэш-память) – предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы ПК. Микропроцессорная память строится на регистрах и используется для обеспечения высокого быстродействия ПК, так как основная память не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора.

· Интерфейсная система – предназначена для связи устройств ПК. Включает в себя следующее:

o Внутренний интерфейс микропроцессора;

o Буферные запоминающие регистры;

o Схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной.

К микропроцессору и системной шине наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора. К ним относятся:

· Математический сопроцессор – используется для ускорения выполнения операций над двоичными числами с плавающей запятой, для вычисления тригонометрических функций. Он имеет свою систему команд, работает параллельно с основным микропроцессором, но под его управлением. Современные микропроцессоры включают математический сопроцессор в свою структуру.

· Контролер прямого доступа к памяти – освобождает микропроцессор от прямого управления различными накопителями.

· Сопроцессор ввода-вывода – за счёт параллельной работы с микропроцессором значительно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при обслуживании нескольких внешних устройств.

· Контролер прерываний – обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уровень приоритета этого запроса и выдаёт сигнал прерывания в микропроцессор.

Важнейшими характеристиками микропроцессора являются:

· Тактовая частота (быстродействие) – количество выполняемых тактов процессора в секунду. Измеряется в ГГц и его долях;

· Объём кэш-памяти процессора бывает двух уровней. На сегодняшний день у двухядерных процессоров до 6 Мб у четырёхядерных до 12 Мб;

· Частота шины. Так как объём собственной памяти у процессора невелик, то большую часть информации он берёт из оперативной памяти ПК, общаясь с ней через шину. Пропускная способность шины и есть скорость передачи данных между процессором и оперативной памятью. Единица измерения байт в секунду. Современные шины позволяют пропускать около 8 Гб\с;

· Ядерность. Многоядерность подразумевает под собой наличие нескольких ядер в одном чипе. В настоящее время существуют 2-х, 3-х, 4-х и 6-ядерные процессоры. Чтобы ощутить достоинства технологии многопроцессорности необходимо использовать соответствующие приложения, написанные под требования и методологию многопроцессорности. Например, ОС MS Windows XP написана без учёта технологии многоядерности и, соответственно, её не поддерживает. Следующее поколение ОС уже учитывают это, и производительность процессоров с этими ОС выше.

· Разрядность. Количество одновременно обрабатываемых процессором битов информации, то есть скорость работы с информацией. Современные процессоры организованы на 64-х разрядной платформе, но заявлена к продаже 128-разрядная.

Основные блоки ПК

Современный ПК состоит из нескольких основных конструктивных компонентов:

· Системный блок;

· Монитор;

· Клавиатура;

· Манипуляторы;

В системном блоке размещаются:

· Системная или материнская плата;

· Блок питания;

· Накопитель на жёстком магнитном диске(винчестер);

· Платы расширения;

· Накопитель CD, DVD-ROM;

Корпус системного блока имеет горизонтальную или вертикальную компоновку;

Системная или материнская плата является в системном блоке основной и содержит компоненты, определяющие архитектуру ПК: …

Поиск по сайту: