МИКРОПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

МИКРОПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ
1. Микропроцессорлық жиынтықтағы үлкен интегралды схемалар санына сәйкес бір чипті, көп чипті және көп чипті секциялық[1,2,3]микропроцессорлар ажыратылады.
Тіпті қарапайым компьютерлердің процессорлары күрделі функционалды құрылымға ие, көптеген электронды элементтерден және көптеген тармақталған байланыстардан тұрады. Процессордың құрылымын толық схема немесе оның бөліктерінде үлкен интегралды микросхемалардың мүмкіндіктерімен үйлесімді элементтер мен байланыстар саны болатындай етіп өзгерту қажет. Бұл жағдайда микропроцессорлар ішкі магистральдық архитектураны алады, яғни. оларда барлық негізгі функционалдық блоктар (арифметикалық-логикалық, жұмыс регистрлері, стек, үзілістер, интерфейс, басқару және синхрондау және т.б.) Бірыңғай ішкі ақпараттық магистральға қосылады.
Микропроцессорларды биснадо санына қарай жіктеуді негіздеу үшін процессордың барлық аппараттық блоктарын негізгі үш функционалды бөлікке бөліңіз: операциялық, басқару және интерфейс. Процессордың операциялық және басқару бөліктерінің күрделілігі олардың бит деңгейімен, командалық жүйемен және үзіліс жүйесіне қойылатын талаптармен; интерфейс бөлігінің күрделілігі компьютердің басқа құрылғыларының (жад, сыртқы құрылғылар, датчиктер мен жетектер және т.б.) биттілігі мен қосылу мүмкіндіктерімен анықталады. Процессор интерфейсінде бірнеше ондаған ақпараттық деректер шиналары (ДШ),адрестер(АШ) және басқару (БШ) бар.
Бір чипті микропроцессорлар процессордың барлық аппараттық құралдарын бір үлкен интегралды схема немесе ультра үлкен интегралды схема түрінде жүзеге асырған кезде алынады. Кристалдағы элементтердің интеграция дәрежесі мен корпус түйреуіштерінің саны артқан сайын, бір чипті микропроцессорлардың параметрлері жақсарады. Алайда, бір чипті микропроцессорлардың мүмкіндіктері Кристалл мен корпустың аппараттық ресурстарымен шектеледі. Көп чипті микропроцессорды алу үшін оның логикалық құрылымын функционалды түрде аяқталған бөліктерге бөліп, оларды үлкен интегралды схема түрінде (үлкен интегралды Схемадан жоғары) жүзеге асыру қажет. Көп чипті микропроцессордың үлкен интегралды схемасының функционалдық толықтығы оның бөліктерінің алдын ала анықталған функцияларды орындайтынын және автономды түрде жұмыс істей алатынын білдіреді.
Суретте.1,а үш чипті микропроцессорды (нүктелі сызықтар) құру кезінде процессор құрылымының функционалды бөлінуі көрсетілген, онда операциялық (ОП), басқару(БП) және интерфейс (ИП) процессорларының үлкен интегралды схемалар бар.

Сурет. 1. Процессордың функционалды құрылымы (а) және оны бөлу процессорды секциялық үлкен интегралды схемалар жиынтығы түрінде жүзеге асыру үшін.
Операциялық процессор деректерді өңдеуге қызмет етеді, басқару процессоры операндтардың адрестерін іріктеу, декодтау және есептеу функцияларын орындайды, сонымен қатар микрокомандалар тізбегін жасайды.Автономды жұмыс және басқару процессорының үлкен жылдамдығы жадтан командаларды операциялық процессордың орындалу жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен таңдауға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда басқару процессорында әлі орындалмаған командалардың кезегі қалыптасады,сонымен қатар операциялық процессор келесі жұмыс циклдарында қажет болатын мәліметтер алдын-ала дайындалады. Пәрмендердің мұндай озық үлгісі бағдарлама пәрмендерін орындау үшін қажетті операндтарды күту үшін операциялық процессордың уақытын үнемдейді. Интерфейс процессоры жад пен перифериялық құралдарды микропроцессорға қосуға мүмкіндік береді; ол негізінен ақпаратты енгізушығару құрылғылары үшін күрделі контроллер болып табылады. Интерфейс процессоры жадқа тікелей қол жеткізу арнасының функцияларын да орындайды.
Жадтан таңдалған командалар микропроцессордың әр бөлігімен дербес танылады және орындалады, сондықтан микропроцессордың барлық интегралды микросхемаларының бір уақытта жұмыс істеу режимін қамтамасыз етуге болады, яғни конвейерлік ағындық режим бағдарламаның командалық тізбегін орындау (аз уақыттық ауысыммен тізбекті орындау). Бұл жұмыс режимі микропроцессордың жұмысын едәуір жақсартады.
Көп чипті секциялы микропроцессорлар үлкен интегралды схемалар түрінде процессордың логикалық құрылымының бөліктері (бөлімдері) оның тік жазықтықтарымен функционалды бөлінуімен жүзеге асырылған жағдайда алынады (сурет. 1, б). Көп разрядты микропроцессорларды құру үшін үлкен интегралды микросхемалардың бөлімдерін параллель қосқанда, оларға "қондыру" құралдары қосылады.
Жоғары өнімді көп биттік микропроцессорларды құру үшін қол жетімді үлкен интегралды схемаларда іске асырылмайтын көптеген аппараттық құралдар қажет, сондықтан микропроцессор құрылымын көлденең жазықтықтармен функционалды түрде бөлу қажет болуы мүмкін. Микропроцессор құрылымын Функционалды және конструктивті аяқталған бөліктерге қарастырылған функционалды бөлу нәтижесінде әрқайсысын үлкен интегралды схема түрінде іске асыру үшін жағдайлар жасалады. Олардың барлығы микропроцессордың секциялық интегралды схемаларының жиынтығын құрайды.
Осылайша, микропроцессорлық бөлім-бұл деректердің бірнеше биттерін өңдеуге немесе белгілі бір басқару операцияларын орындауға арналған үлкен интегралды схема. Микропроцессордың интегралды схемаларының секционалдылығы өңделген деректердің биттілігін "арттыру" немесе үлкен интегралды микросхемалардың көп санын "параллель" қосу кезінде микропроцессордың басқару құрылғыларын қиындату мүмкіндігін анықтайды.
Микропроцессордың бір чипті және үш чипті интегралды схемалары, әдетте, бірполярлы жартылай өткізгіш аспаптардың микроэлектрондық технологиялары негізінде, ал микропроцессордың көп чипті секциялық үлкен интегралды схемалары биполярлы жартылай өткізгіш аспаптардың технологиясы негізінде жасалады. Өңделетін деректердің аз физикалық биттілігімен функционалды толықтығы бар және көптеген түйреуіштері бар корпусқа орнатылған көп чипті микропроцессорлы жоғары жылдамдықты биполярлы үлкен интегралды схемаларды қолдану процессордағы байланыстың тармақталуын ұйымдастыруға, сондай-ақ оның өнімділігін арттыру үшін ақпаратты өңдеудің конвейерлік принциптерін жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
2. Мақсаты бойынша әмбебап және мамандандырылған микропроцессорлар [4].
Әмбебап микропроцессорларды әртүрлі мәселелерді шешу үшін қолдануға болады. Сонымен қатар, олардың тиімді өнімділігі шешілетін міндеттердің проблемалық ерекшелігіне байланысты. Микропроцессордың мамандануы, яғни оның белгілі бір функцияларды жеделдетіп орындауға ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.