Микропроцессор (МП) - это программно-управляемое устройство, которое предназначено для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки и выполненную в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС). Под БИС будем понимать функционально сложную интегральную схему.
По своей архитектуре МП разделяются на несколько типов.
1) Универсальные МП – это МП общего назначения, которые решают широкий класс задач вычисления обработки и управления. Универсальные МП принято разделять на:
i) СISС МП имеют в своем составе, весь классический набор команд с широко развитыми режимами адресации.
ii) RISС МП используют уменьшенное кол-о команд и режимов адресации
2) Однокристальные микроконтроллеры “ОМК или МК” Предназначены для использования в системах промышленной и бытовой автоматики. В некоторых источниках этот класс микропроцессоров называется однокристальными микро ЭВМ
3) Процессоры цифровой обработки сигналов представляют собой бурно развивающийся класс МП предназначенных для решения задач цифровой обработки сигналов. Обработки цифровых сигналов, изображений.
Секционирование сигналов в одной БИС реализуется лишь некоторая функциональная часть (секция) процессора.
Секционность БИС МП обуславливает, значительную гибкость МПС, возможность наращивания разрядности данных, создание специфических, технологических команд.
Такие МП предназначены для построения специализированных процессоров.
Электронная система - это любой узел блок или прибор производящий обработку информации. Задача, это набор функций, выполнение которых требуется от электронной системы.
Быстродействие - это показатель скорости выполнения электронной системой её функций.
Гибкость – это способность системы подстраиваться под различные задачи.
Избыточность – это показатель степени соответствия, возможностей системы, решаемой данной системой задачи.
Интерфейс – это соглашение об обмене информацией, правила обмена информацией, подразумевающие электрическую логическую и конструктивную совместимость, устройств участвующих в обмене.
Способы организации управления выполнения операции.
Устройство управления (УУ) – управляет работой процессора, обеспечивая автоматическое выполнение, команд программы. Выполнение команды процессором, представляет собой последовательность следующих действий, иногда называемых машинными циклами:
1) Выборка команды из памяти и её декодирование (дешифрация кода операции) формирование исполнительного адреса операнда.
2) Исполнение операции и запись результата в память
3) Формирование адреса следующей команды.
Для выполнение каждого машинного цикла, необходим ряд управляющих сигналов, формируемых, устройством управления.
В зависимости от способа формирования управляющих сигналов, различают 2-а основных типа, аппаратной (жесткой) логикой и микропрограммные с хранимой в памяти логикой.
В аппаратных УУ для каждой операции задаваемой кодом операции команды, строиться набор схем которые в нужных тактах формируют соответствующие управляющие сигналы.
Признаки условий
Управляющие сигналы
Код команды поступает на вход дешифратора команд и схему управления их выполнения. Код команды обычно состоит из 2 частей.
1. Операционный - содержит информацию о действии, которое должно выполняться машиной в данный момент.
2. Адресный – содержит информацию об адресах операндах участвующих в операции.
Управляющий блок расшифровывает поступившую команду и в соответствии с её кодом, вырабатывает управляющие сигналы в необходимой последовательности. Управляющий блок построен таким образом, что расшифровке поддаются только те команды, которые входят в систему команд данного МП. Любая другая команда не будет расшифрована, а следовательно и исполнена.
Недостатки:
1) Невозможность введения новой команды, без существенного изменения схемы МП.
2) Сложность структуры этого типа управления.
Достоинство:
1) Высокое быстродействие.
При реализации простой системы команд узлы устройства управления с жёсткой логикой экономичный и позволяет обеспечить наибольшее быстродействие среди всех возможных. Методов построения УУ. Однако с возрастанием сложности системы команд. Усложнялись и схемы автоматов с жесткой логикой при этом их быстродействие уменьшалось.
