Основные параметры и характеристики микропроцессора

Организация и функционирование ПК

Лекции 8-903-99-2222-0 Оксана проф. карьера. 450 руб.

Коллоквиум 90 баллов

08.11.2012

Режим прямого доступа к памяти (ПДП или DMA)

Бывают ситуации в работе микропроцессорной системы, когда пересылка информации из внешнего устройства в память системы с участием процессора, значительно медленнее, чем без процессора. Т.е процесс пересылки данных тормозится процессором. Для решения этой проблемы процессор полностью выключается из работы, а управление обменом информации берет на себя либо внешнее устройство, либо специальный контроллер ПДП.

Следует помнить, что процессор в этом режиме полностью выключен из работы.( режим ПДП повышает производительность процессора) повышает производительность процессорной системы. Для перехода в режим ПДП у процессора есть специальный вход. В конце выполнения каждой команды процессор проверяет состояние этого входа. При наличии активного сигнала процессор переводит все линии своей системной шины в высоко импедансное (т.е состояние с высоким сопротивлением) (импеданс - полное сопротивление цепи) состояние, что равносильно физическому отключению процессора т устройства. Т.о. появляется возможность управлять работой процессора без процессора. В случае если устройство достаточно интеллектуальное, оно берет управление шинами на себя, в противном случае функции по обеспечению пересылки информации выполняет специальный блок – контроллер ПДП.

Контроллер ПДП может решать только узкую задачу – передачу данных в одном направлении и на эту задачу его заранее настраивает процессор. Для выхода из режима ПДП достаточно снять активный сигнал со входа ПДП процессора.

1. Разрядность - определяет количество разрядов, над которыми микропроцессор может выполнять операции одновременно. Разрядность процессора определяется разрядностью АЛУ. Изредка под разрядностью понимают разрядность шины адреса и эта разрядность определяет возможный объем памяти.

2. Рабочая тактовая частота процессора. Определяет внутреннее быстродействие процессора, поскольку элементарные действия внутри процессора происходят синхронно с каждым тактом эти такты принято называть машинными тактами. Совокупность нескольких машинных тактов которые составляют определенно логическое завершенное действие (например декодирование команды) называется машинным циклом.

3. Размер Кеш-памяти – с целью повышения быстродействия системы часть памяти системы размещается внутри процессора, что позволяет максимально ускорять доступ к этой памяти со стороны процессора. Эта память является буфером между основной памяти системы и процессором. Специальные дополнительные устройства пересылают информацию из основной памяти в Кеш в то время как процессор считывает команды только из Кеш-памяти.

4. Состав инструкций. Существует 2 подхода к организации инструкций процессора:

1) CISC – тип команд предполагает, что микропроцессор будет иметь большое количество самых разнообразных и сложных команд, но которые будут выполняться медленнее. Такие процессоры выгоднее применять в системах, не требующих высокой производительности.

2) RISC – тип команд предполагает наличие у процессора ограниченного количества простых быстродействующих команд, что существенно повышает производительность процессора, но накладывает дополнительные требования для программиста.

5. Конструктив – физические разъемные соединения, который позволяют установить микропроцессор на материнскую плату. Разъемные соединения имеют разную конструкцию, разное количество контактов и разные рабочие напряжения. По конструкции разъемы делятся на слоты, которые представляют из себя щелевой разъем и сокеты – разъем гнездового типа.