Устройства обработки информации - Введение в информатику

^ Устройства обработки инфы
Центральный микропроцессор (CPU, Central Processing Unit) — функционально законченное программно-управляемое устройство обработки инфы, выполненное на одной либо нескольких СБИС (сверхбольшие интегральные схемы).

Большая часть современных микропроцессоров для индивидуальных компов, в общем основаны Устройства обработки информации - Введение в информатику на той либо другой версии повторяющегося процесса поочередной обработки инфы, предложенного Джоном фон Нейманом. Важные этапы этого процесса приведены ниже:

  1. Микропроцессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд микропроцессора, на шину Устройства обработки информации - Введение в информатику адреса, и отдаёт памяти команду чтения;

  2. Выставленное число является для памяти адресом; память, получив адресок и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных, и докладывает о готовности Устройства обработки информации - Введение в информатику;

  3. Микропроцессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную аннотацию) из собственной системы команд и исполняет её;

  4. Если последняя команда не является командой перехода, микропроцессор наращивает на единицу (в Устройства обработки информации - Введение в информатику предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в итоге там появляется адресок последующей команды;

  5. Опять производится п. 1.

Данный цикл производится постоянно, и конкретно он именуется процессом (откуда Устройства обработки информации - Введение в информатику и вышло заглавие устройства).

Во время процесса микропроцессор считывает последовательность команд, содержащихся в памяти, и исполняет их. Такая последовательность команд именуется программкой и представляет метод работы микропроцессора. Очерёдность считывания команд меняется в случае, если Устройства обработки информации - Введение в информатику микропроцессор считывает команду перехода – тогда адресок последующей команды возможно окажется другим. Другим примером конфигурации процесса может служить случай получения команды останова либо переключение в режим обработки аппаратного прерывания.

Скорость перехода от 1-го шага Устройства обработки информации - Введение в информатику цикла к другому определяется тактовым генератором. Тактовый генератор производит импульсы, служащие ритмом для центрального микропроцессора. Частота тактовых импульсов именуется тактовой частотой.

Современные микропроцессоры производятся в виде процессоров. 1-ый процессор Intel 4004 был Устройства обработки информации - Введение в информатику сотворен компанией Intel в 1971 году. Он состоял из 2250 транзисторов, размещенных на кристалле размером менее шляпки гвоздя. В 1974 году компания Intel сделала новый высококачественный скачок: был сотворен 1-ый универсальный восьмиразрядный микроцессор 8080 с 4500 транзисторами Устройства обработки информации - Введение в информатику. С того времени развитие микропроцессорной техники происходило с умопомрачительной скоростью: современный процессор Pentium4 содержит около 30 млн транзисторов, т. е. является очень сложным техническим устройством.

Исходя из убеждений потребителей, микропроцессоры характеризуются 2-мя основными Устройства обработки информации - Введение в информатику параметрами: разрядностью и быстродействием. Разрядность определяет, сначала, количество разрядов обрабатываемых микропроцессором данных. Быстродействие микропроцессора находится в зависимости от ряда причин, посреди которых основными являются тактовая частота — величина, оборотная количеству простых действий микропроцессора за Устройства обработки информации - Введение в информатику секунду, и количество тактов, затрачиваемых на выполнение одной команды.

Процессор производит последующие главные функции:

Конструктивно процессор состоит из набора регистров памяти различного предназначения Устройства обработки информации - Введение в информатику, которые спецефическим образом связаны меж собой и обрабатываются в согласовании с некой системой правил. Более необходимыми регистрами процессора являются счетчик адреса команд, указатель стека и регистр состояния.

Роль счетчика Устройства обработки информации - Введение в информатику команд состоит в сохранении адреса очередной команды программки и автоматическом вычислении адреса последующей. В указателе стека хранится адресок начала особым образом организуемого участка памяти. В конце концов, в регистре состояния хранятся сведения о текущих режимах Устройства обработки информации - Введение в информатику работы микропроцессора и информация о результатах выполнения команд. К примеру, равен ли итог нулю, отрицателен ли он, не появились ли ошибки в процессе операции и т. п. Кроме рассмотренных, каждый процессор Устройства обработки информации - Введение в информатику имеет набор рабочих регистров, в каких хранятся текущие обрабатываемые данные либо их адреса в ОЗУ

Базисный адресок хранится в одном из регистров, а смещение может быть или некой константой, или содержимым другого Устройства обработки информации - Введение в информатику регистра. Нередко таковой метод доступа к ОЗУ именуют индексным, т. к. это похоже на нахождение элемента в одномерном массиве по его индексу. Используются и поболее экзотичные способы адресации, к примеру, сегментный и Устройства обработки информации - Введение в информатику стековый способы. При сегментном методе адресации адресок ОЗУ рассчитывается как сумма 2-ух чисел (сектора и смещения). Стек — это неявный метод адресации, при котором информация записывается и считывается только поочередным образом. Стек является простейшей Устройства обработки информации - Введение в информатику динамической структурой. Добавление инфы в стек и подборка из него производятся из 1-го конца, именуемого верхушкой стека. При выборке информация исключается из стека. Для работы со стеком употребляются две переменные: указатель на верхушку Устройства обработки информации - Введение в информатику стека и вспомогательный указатель, определяющий длину текущей инфы в стеке. Таким макаром, та информация, которая заносится в стек первой, извлекается последней, и напротив. Стековый метод организации ОЗУ употребляется в вычислительной Устройства обработки информации - Введение в информатику технике очень обширно.

Метод обмена процессора с наружными устройствами может быть одним из 2-ух последующих:

В первом случае при воззвании к определенным адресам памяти заместо обмена с ОЗУ происходит аппаратное подключение того либо другого наружного устройства. При всем этом для "общения" с наружными устройствами и памятью употребляются одни Устройства обработки информации - Введение в информатику и те же команды процессора. Во 2-м случае наружные устройства образуют отдельное адресное место, обычно существенно наименьшее, чем ОЗУ. Каждый; адресок этого дополнительного места именуется портом. Различают поочередные и параллельные коммуникационные порты. Поочередный порт Устройства обработки информации - Введение в информатику обменивается данными с микропроцессором побайтно, а с наружными устройствами побитно. Параллельный порт получает и отправляет данные побайтно. Обмен микропроцессора с организованными схожим образом устройствами осуществляется особыми командами ввода/вывода.


  1. ustranenie-zazhatosti-mishc-1-glava.html
    ustranenie-zazhatosti-mishc-3-glava.html
    ustranenie-zazhatosti-mishc-8-glava.html