Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Модель процессора
Содержание
- 1. Модель процессора
- 2. План лекцииСтруктура модели процессораРегистрыАссемблерАЛУМикропрограммыЦикл командыПримеры
- 3. Структура модели процессора
- 4. Структура
- 5. СтруктураПроцессор включает:регистры (микропроцессорная память)УУ (устройство управления)память микропрограммтаблица адресов микропрограммАЛУ (арифметико-логическое устройство)
- 6. Регистры
- 7. РегистрыСчетчик командРегистр командРегистр адресаРегистр данныхРегистры общего назначения:AX, BX, CX, DX
- 8. РегистрыВсе регистры 8-разрядныеРегистры делятся на группы:управляющие регистрысчетчик
- 9. РегистрыСчетчик команд – регистр, в котором хранится
- 10. РегистрыРегистр команд – регистр, в котором хранится код операции выполняемой команды
- 11. РегистрыМашинная команда состоит из двух частей –
- 12. Примеры
- 13. Обозначения на АссемблереЗагрузка: MOV (move)Сложение: ADD (addition)Сложение с переносом: ADCВычитание: SUB (subtract)Вычитание с переносом: SBB
- 14. Обозначения на АссемблереСдвиг влево: SHL (shift left)Сдвиг
- 15. Примеры машинных команд, записанных на АссемблереMOV AX,
- 16. Обозначения на АссемблереКонстанты обозначаются числами:ADD AX, 5 AX
- 17. РегистрыРегистр адреса (ADDR) содержит адрес ячейки оперативной памяти, с которой сейчас будем работать (читать или писать)
- 18. РегистрыРегистр данных (DATA):в случае записи в ОЗУ
- 19. РегистрыРегистры общего назначения (AX, BX, CX, DX) нужны для временного хранения данных, с которыми сейчас работаем
- 20. Арифметико-логическое устройство
- 21. АЛУВсе данные проходят в процессоре через арифметико-логическое устройство:пересылка данныхарифметические операциилогические операции
- 22. Слайд 22
- 23. АЛУВход А и выход:
- 24. АЛУВход В:
- 25. АЛУРезультат выполненной операции влияет на флагиФлаг –
- 26. ФлагиCF (Carry Flag) – флаг переносаOF (Overflow
- 27. ФлагиCF = 1, если получился бит переносаOF
- 28. ФлагиФлаги учитываются при выполнении команд условных переходов:JZ
- 29. ФлагиПример:Если AX = BX перейти на адрес NCMP AX, BX AX – BX, флаги JZ N Проверка флага ZF
- 30. Устройство управления
- 31. Микропрограммы Все компоненты процессора работают в соответствии
- 32. МикропрограммыМашинная команда обычно реализуется несколькими микрокомандамиДля каждой машинной команды нужна своя последовательность микрокомандТакая последовательность называется микропрограммой
- 33. Микропрограммы
- 34. МикропрограммыКроме того, нужна общая последовательность микрокоманд, отвечающая
- 35. Цикл командыЦикл команды включает:Выборка командыДекодирование командыВыполнение командыЗапись результата
- 36. Цикл команды1. Выборка команды – это чтение
- 37. Цикл команды1. Выборка командыАдрес команды находится в
- 38. Цикл команды2. Декодирование команды – определение по
- 39. Цикл команды3. Выполнение команды – осуществление необходимых
- 40. Цикл команды4. Запись результата – пересылка результата операции в нужный регистр или ячейку памяти
- 41. Цикл команды
- 42. Цикл командыВ цикле команды необходимо также предусмотреть формирование адреса следующей командыКак это делать?
- 43. Цикл командыОбычно это делается путем увеличения счетчика
- 44. МикропрограммыСигналы управления делятся на группы:Y1-Y6 – управляющие
- 45. МикропрограммыY19-Y22 определяют условие переходаY23-Y30 кодируют адрес безусловного перехода
- 46. Микропрограммы
- 47. Пример 1Написать микропрограмму реализации машинной командыMOV AX, const
- 48. Пример 2Написать микропрограмму реализации машинной командыMOV BX, AX
- 49. Скачать презентанцию
План лекцииСтруктура модели процессораРегистрыАссемблерАЛУМикропрограммыЦикл командыПримеры
Слайды и текст этой презентации
Слайд 5Структура
Процессор включает:
регистры (микропроцессорная память)
УУ (устройство управления)
память микропрограмм
таблица адресов микропрограмм
АЛУ (арифметико-логическое
устройство)
Слайд 7Регистры
Счетчик команд
Регистр команд
Регистр адреса
Регистр данных
Регистры общего назначения:
AX, BX, CX, DX
Слайд 8Регистры
Все регистры 8-разрядные
Регистры делятся на группы:
управляющие регистры
счетчик команд и регистр
команд
регистры работы с оперативной памятью
регистр адреса и регистр данных
регистры общего
назначенияAX, BX, CX, DX
Слайд 9Регистры
Счетчик команд – регистр, в котором хранится адрес выполняемой команды
Счетчик
– потому что есть специальный сигнал – увеличения значения регистра на
1
Слайд 11Регистры
Машинная команда состоит из двух частей – код операции и
операнды
Код операции говорит о том, что нужно сделать с операндами
Операндами
могут быть:регистры
константы
адреса ячеек памяти (переменные)
Слайд 13Обозначения на Ассемблере
Загрузка: MOV (move)
Сложение: ADD (addition)
Сложение с переносом: ADC
Вычитание:
SUB (subtract)
Вычитание с переносом: SBB
Слайд 14Обозначения на Ассемблере
Сдвиг влево: SHL (shift left)
Сдвиг вправо: SHR (shift
right)
Переход: JMP (jump – прыжок)
Вычитание без изменения операндов:
CMP (compare –
сравнить)используется в командах условного перехода
Слайд 15Примеры машинных команд, записанных на Ассемблере
MOV AX, BX AX := BX
ADD
AX, DX AX := AX + DX
ADC AX, BX AX := AX
+ BX + CFSUB CX, BX CX := CX – BX
SBB DX, AX DX := DX – AX – CF
SHL AX сдвиг AX влево на 1 бит
SHR BX сдвиг BX вправо на 1 бит
Слайд 16Обозначения на Ассемблере
Константы обозначаются числами:
ADD AX, 5 AX := AX +
5
Содержимое ячейки памяти указывается в квадратных скобках:
SUB BX, [89] вычесть из
ВХ содержимое ячейки памяти по адресу 8916MOV CX, [AX] загрузить в СХ содержимое ячейки памяти, адрес которой хранится в АХ
Слайд 17Регистры
Регистр адреса (ADDR) содержит адрес ячейки оперативной памяти,
с которой сейчас
будем работать
(читать или писать)
Слайд 18Регистры
Регистр данных (DATA):
в случае записи в ОЗУ содержит то,
что будем
записывать
в случае чтения из ОЗУ туда придут данные из ячейки
памяти
Слайд 19Регистры
Регистры общего назначения
(AX, BX, CX, DX) нужны для временного хранения
данных, с которыми сейчас работаем
Слайд 21АЛУ
Все данные проходят в процессоре через арифметико-логическое устройство:
пересылка данных
арифметические операции
логические
операции
Слайд 25АЛУ
Результат выполненной операции влияет на флаги
Флаг – это бит в
специальном регистре процессора, отвечающего за результат последней выполненной в АЛУ
операции
Слайд 26Флаги
CF (Carry Flag) – флаг переноса
OF (Overflow Flag) – флаг
переполнения
ZF (Zero Flag) – флаг нуля
SF (Signum Flag) – флаг
знакаPF (Parity Flag) – флаг четности
Слайд 27Флаги
CF = 1, если получился бит переноса
OF = 1, если
есть переполнение
ZF = 1, если результат равен нулю
SF = 1,
если знаковый бит равен 1PF = 1, если количество единиц четно
Слайд 28Флаги
Флаги учитываются при выполнении команд условных переходов:
JZ N – переход
на адрес N, если ZF = 1
JNZ N – переход
на адрес N, если ZF = 0JS N – переход на адрес N, если SF = 1
JNS N – переход на адрес N, если SF = 0
Слайд 31Микропрограммы
Все компоненты процессора работают
в соответствии с сигналами управления (Y1-Y30)
Набор
конкретных значений всех сигналов Y1-Y30 называется микрокомандой
Одна микрокоманда определяет поведение
процессора в одном такте
Слайд 32Микропрограммы
Машинная команда обычно реализуется несколькими микрокомандами
Для каждой машинной команды нужна
своя последовательность микрокоманд
Такая последовательность называется микропрограммой
Слайд 34Микропрограммы
Кроме того, нужна общая последовательность микрокоманд, отвечающая за постоянное считывание
машинных команд из памяти
Совокупность действий процессора, происходящих при чтении и
исполнении машинной команды, называется циклом команды
Слайд 35Цикл команды
Цикл команды включает:
Выборка команды
Декодирование команды
Выполнение команды
Запись результата
Слайд 36Цикл команды
1. Выборка команды – это чтение
из ОЗУ очередной машинной
команды
Как процессор узнает, откуда брать следующую команду?
Слайд 37Цикл команды
1. Выборка команды
Адрес команды находится в счетчике команд
Первый байт
команды (код операции) считывается в регистр команды
Слайд 38Цикл команды
2. Декодирование команды
– определение по коду операции адреса в
памяти микропрограмм,
где располагается соответствующая коду операции микропрограмма
Слайд 39Цикл команды
3. Выполнение команды – осуществление необходимых для данной машинной
команды действий:
настройка АЛУ на нужную операцию
подготовка входов А и В
выполнение
операции
Слайд 40Цикл команды
4. Запись результата – пересылка результата операции в нужный
регистр или ячейку памяти
Слайд 42Цикл команды
В цикле команды необходимо также предусмотреть формирование адреса следующей
команды
Как это делать?
Слайд 43Цикл команды
Обычно это делается путем увеличения счетчика команд на 1
В
том случае, если выполняются команды перехода, в счетчик команд из памяти
заносится адрес перехода
Слайд 44Микропрограммы
Сигналы управления делятся на группы:
Y1-Y6 – управляющие регистры
и регистры работы
с ОЗУ
Y7-Y18 – АЛУ
Y19-Y30 – переход на следующую команду в
памяти микропрограмм
Слайд 45Микропрограммы
Y19-Y22 определяют условие перехода
Y23-Y30 кодируют адрес безусловного перехода
