Процессорды жобалау

КІРІСПЕ
1 ПРОЦЕССОРДЫ ЖОБАЛАУ
1.1 Процессодың даму тарихы
1.2 Процессорлардың негізгі сипаттамалары
1.3 Интеграцилау деңгейі
1.4 Ішкі мәліметтердің разрядтылығы
1.4.1 Сыртқы мәліметтердің разрядтылығы
1.5 Тактылық жиілік
1.6 Жадының адрестелуі
1.7 Процессор жұмысының режимдері
1.8 Көп процессорлық жүйе
1.9 Қосалқы процессор
2 INTEL ФИРМАСЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ АРХИТИКТУРАСЫ
2.1 Pentium процессоры . Р54
2.2 Р6 Процессоры.Pentium PRO
3 ПРОЦЕССОРДЫҢ ЖҰМЫС АЛГОРИТМІ
3.1 Процессор құрылғысы
3.2 Процессордың жұмыс алгоритмі
3.2.1 Арифметика.логикалық құрылғы
3.2.2 Бүтін санды АЛУ
3.2.3 Қалқымалы нүктелі сандарға арналған АЛУ
ҚОРЫТЫНДЫ
Қолданылған әдебиеттер тізімі
Қазіргі кездегі дербес компютердің ең негізгі құрылғыларының бірі орталық процессор болып табылады. Бір қарағанда арнаулы технология бойынша өсірілген кремий кристалы. Дегенмен бұл кристал құрамында көптеген бөлек элементтер бар олар-транзисторлар, бұлардың жиыны негізінен компютердің “ойлау” қабілетін қазтамассыз етеді.
Микропроцессорларды шығару тарихы 50-ші жылдары басталды. Бұл кезде электрондық лампаларды кішкене “электрондық ажыратқыштар”-тразисторлар ауыстырды, кейін-интегралдық схемалар келді, олар бір кремний кристалында жүздеген кішкене транзисторларды біріктіру технологиясы қолданылды. Бірақ компютерлік дәуірдің жылсанауы, ең алғаш микропроцессордың пайда болу кезінен , яғни 1971 жылдан басталды.
Осы күннен бастап, үш онжылдық ішінде микропроцессорлар қарқынды дамуға ұшырады. Қазіргі кездегі микропроцессор тек тразисторлардың жиынтығы ғана емес, ол көптеген негізгі құрылғылардан тұратын бүтін жүйе.
1. «Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем», справочник, под ред. В.А. Шахнова, том 2, Москва «Радио и связь», 1998.
2. А.С. Басманов «МП и ОЭВМ», Москва, «Мир», 1998.
3. В.В. Сташин, А.В. Урусов «Программирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах», Москва, «Энергоатомиздат», 2001.
4. «Микропроцессоры», Учебное пособие в 5-ти книгах, под редакцией В.А. Шахнова, Москва «Высшая школа», 1998.
5. «Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2002», Москва «ОЛМА-ПРЕСС» 2002 год.
6. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. «Аппаратные средства РС» - 4-ое изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ - Петербург 2002
        
        Тақырыбы: ПРОЦЕССОРДЫ ЖОБАЛАУ
КІРІСПЕ
Қазіргі кездегі дербес компютердің ең ... ... ... процессор болып табылады. Бір қарағанда арнаулы технология бойынша
өсірілген кремий кристалы. Дегенмен бұл ... ... ... бөлек
элементтер бар олар-транзисторлар, бұлардың жиыны негізінен компютердің
“ойлау” қабілетін қазтамассыз ... ... ... 50-ші ... ... Бұл ... ... кішкене “электрондық ... ... ... ... олар бір ... ... ... транзисторларды біріктіру технологиясы қолданылды. Бірақ
компютерлік дәуірдің жылсанауы, ең алғаш микропроцессордың ... ... , яғни 1971 ... ... ... ... үш ... ішінде микропроцессорлар қарқынды дамуға
ұшырады. Қазіргі кездегі микропроцессор тек ... ... ... ол ... ... ... ... бүтін жүйе.
1 ПРОЦЕССОРДЫ ЖОБАЛАУ
1.1 Процессодың даму тарихы
Қазіргі ... ... ... (ДК) ... ... көптеген фирмалар бар. Оларды атап өтсек: Intel, AMD, Cyrix, ... NexGen және тағы ... ... ... ... ... ең
көп қолданы латыны Intel мен AMD.
Процессор – дегеніміз негізгі платаның «Жүрегі» (Central ... ... Олар тек ... ғана ... ... ... басқа да техникада
кеңінен пайдаланылады. Процессор негізінен ... ... ... және ... ... платада тек қана процессор
ғана орналаспай, ДК іске қосылып ... ол ... да ... жұмыс істейді. Алдемен процессорларды өндіру технологиясына,
тарихына үңілмей тұрып, оны сипаттайтын ... ... ... ... ... ... істеу жылдамдығы, яғни 1 секунд
ішінде орындайтын операциялар саны.
Ұрпақ- процессорлардың ұрпақтары бір-бірінен жұмыс істеу жылдамдығымен,
архитиктурасымен, орындалуымен және ... ... ... ... Intel ... ... ұрпағына тоқталатын болсақ, онда
олардың саны 8(8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium ІI, Pentium ... ... ... ... және әрқашан бәсекелестікте болған Intel
және AMD корпорацияларының процессорлары екі ... ие ... ... Pentium және Celeron, Ал AMD ... Athlon және ... ... бұл сипаттама процессрдағы элементердің минималды
саны түсіндіріледі.Осылайша 1999 жылы аталған фирмалар жаңа, ... ... ... ... Ол ... ... ... килобайт), өте
жоғары жылдамдықты жады. Ол есептеу ... ... ... ... деңгейлі кэш-жады. Бұл жады біраз ... ... ... ... 128-ден 516 килобайтқа дейін жетеді.
Процессорлар, басқа да электрлік схемалар ... ... ... үшін ... ... 80-нен басталып, одан кейін тағы
2 немесе 3 сан жазылады. Оларды толықтыру үшін кей ... тағы сан ... ... ... ... мақсаты тактылық жиілігін сипаттау үшін
қолданылады. Процессордың типін белгілеу алдында қысқарған сөздер кездеседі
, олар осы элементті өндіруші ... ... ... ... ... 50МГц тактылық жиілікте, Intel фирмасымен шығарылған 80486
процессор типін ... AMD ... ... AMD прифексімен
белгіленсе, ал Cyrix ... деп ... ДК ... бұл әріптер экранында процессор типі номерінің алдында
көрсетіледі.
1.2 ... ... ... ... негігі параметрлермен сипаттауға болады:
1. Интеграцилау деңгейі
2. Өңделетін мәліметтің ішкі және ... ... ... жиілік
4. Процессорды мекендей алатын жады.
5. Кэш-жадысының берілген көлемі.
Сонымен ... ... ... ... ... ... және тағы басқаларымен сипаттауға болады.
Қазіргі процессорлар, ... Pentium ... ... ... ... үшінші деңгейімен және тактылық ... ... ... ... арттыруға арналған әртүрлі
технологияны қолдануымен, әртүрлі тактылы жиілігі бар жүйелік шиналарымен
айыруға ... ... ... ... ... корпорациясы процессорларының негізгі сипаттамалары:
|Ата-луы |Рынокта пайда |Раз-ряд-тылығы, |
| ... жылы |бит |
| | | ... |8 | 4,77 - 8 - ... |16 |- - - ... |16 |9,54 - 16 20 |
| | |- - - |
| | |- 12 16 |
| | |24 32 40 ... 3 және 4 ұрпағының сыртқы мәлімет разрядтылығы мен жүйелік
шинаның өткізү қабілеті:
|Процессор ... ... ... ... өтнізу |
| ... |
| | | |
| | ... ... ... |
| | ... |
| | | |
| | |16 20 25 33 |
| | |40 50 ... |32 | 66 80 100 132 ... |16 |160 - ... |32 |33 40 50 66 ... |32 |- - ... |32 |- - 100 132 ... |32 |- 200 ... 5х86 |32 |66 80 100 132 ... 5x86 |32 |- - |
| | |- - 100 132 |
| | |160 - |
| | |- - 100 132 |
| | |160 - |
| | |- - - |
| | |132 - - |
| | |- - - |
| | |132 160 - ... 5, 6 және 7 ұрпағының сыртқы ... ... ... ... ... қабілеті:
|Процессор типі|Сыртқы |Жүйелік шинаның өтнізу ... |
| ... ... ... ... жиілігі,МГц |
| ... | |
| ... |50 55 60 66 75 |
| |бит |100 133 200 ... |64 |400 – 480 528 - ... |64 |- - - ... |64 |400 – 480 528 - ... |64 |- - - ... PRO |64 |400 440 480 528 600 ... ... |- - - ... |64 |400 – 480 528 - ... |64 |- - - ... |64 |- - 480 528 - ... |64 |- - - |
| | |- - - 528 |
| | |– 800 106 - |
| | |- - - 528 |
| | |- - - - |
| | |- - 480 528 600 |
| | |- - - |
| | |- - - - |
| | |- - - 1600 |
| | |- - - - |
| | |- 3200 - - ... ... ... ... ... ДК құрамында тактылық генератор болады (System
Clock), ол оның компонентерінің әртүрлі жұмыстарын синхрондау үшін ... ... ... ... аралығын анықтайды және оны «цикл» деп
те атайды. Тактылық генератордың (FSB) ... ... ... ... млн цикл). Алғашқы ДК-де 8 МГц-пен процессордың, жадының және
енгізү/шығару шинасының жұмысын синхрондайтын 1 ... ... ... ... ... ... тактылық генератордың пайдалануында
қажеттілік туды. Сондықтан ... ДК ... ... ... ... 4-5 ... ... қамтамассыз етілген. Жүйенің тактылық
жиілігі –деп, жүйелік шинаның тактылық жиілігін айтады. ДК ... ... ... ... ... ... жиілігіне тәуелді
болады. 7- кестеде 266 МГц ... ... ... ... Pentium ... ... ... компоненттерінің тактылық ... ... ... ... ... жиіліктері:
|Құрал/шина |Тактылық ... МГц ... ... ... ... ... ... ... жина |66(FSB) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... шинаның тактылық
жиілігіне тәуелді болады.
1.6 Жадының адрестелуі
Процессор ДК-ң ... ... ... ... болады. Ол
өңдейтін мәліметтер, міндетті түрде уақытша RAM-да орналасуы қажет және де
кейінгі өңдеу үшін ол қайтадан ... ... ... ... кішкене қалашық деп алсақ, ондағы ... үй ... жеке ... ие. Бұл ... ... ... түрде хат, газеттерді
жеткізуі мәлім. Ал жол болып, адрестік шина тұрады. Адрестік шина, жадының
кез-келген ... ... ... ... ... өткізгіштер жиыны.
Адрестік шинаның ені- оқу немесе жазу үшін процессорға жолыға алатын
ұяшықтар саны. ... шина ені мен ... ... екі ... жоқ, дегенмен бұл шиналар бірдей тактылық жиілікте жұмыс істейді.
8-кестеде адрестік шина ені және әртүрлі процессорлардың ... ... ... ... ... көлемі.
8-кесте
Адрестік шина ені мен адрестелетін жады көлемінің тәуелділігі:
|Процессор типі ... ... жады |
| ... ені, ... мах мәні, |
| |бит ... ... 8086 |20 |1 ... ... 80386SX |24 |16 ... |
|80386DX, 80486DX, 80486SX |32 |4 ... ... ... AMD 5x86, | | ... 5x86, Pentium, Pentium MMX, | | ... 6x86, K5, K6, 6x86MX | | ... PRO, Pentium II/III |36 |64 ... ... ... ... ... режимі (Real Mode)- 8086/8088 процессорлары мүмкіндіктеріне
сәйкес келеді және 1 ... ... жады ... ... шыққан
программалармен келісімділігін қолдау үшін 286 және ... ... MS-DOS ... ... ... ... процессордың минималды мүмкіндігін пайдаланып ... ... ... режим (Protected Mode)-ең алғаш процессор 80286-да ... Бұл ... ... 16 ... ... және 1 ... ... жадыны адрестей алды. Егер физикалық жады түгелдей ... онда ... ... ... ... винчестерге жазылады. Осындай
әдіспен процессор нақты емес виртуалды адрестермен, ... ... ... ... ... Бұл таблица ... ... ... ... немесе жазуға болады. Бұл жадыны виртуалды жады деп
те ... ... ... түрде бұл жады жоқ. Сонымен қатар қауіпсіз
режим ... ... ... ... Бұл ... ... берілген
уақыт квантында әртүрлі программаны орындайды ... екі ... ... тұр, деп ... ... ... 386 ... бастап, 8086 (минимум
256) процессорларының ... ... ... ... ол көпқолданушы режимін
қамтамассыз ете алады. Бұл кезде бір ДК-де бір уақытта бірнеше операциялық
жүйені жүктеуге ... ... Көп ... ... процессорлық жүйелер соңғы кезде кең тарау алды, яғни олар бірнеше
процессордың жиынтағы. Оның себебі, мысалы, 2 ... ... ... ... ... 2 есе ... ... бірақ практикада олай
емес. Бірнеше процессорларды қолдану тек күрделі тапсырмаларды ... ... ғана ... процессорлы жүйені құрастыру үшін келесі шарттарды орындау қажет:
- Материнский плата бірнеше процессорларды қолдауы қажет, яғни онда қосымша
процессорларды ... ... ... мен сәйкес келетін
Chipset(мысалы, 440BX,450GX)
Процессор көп процессорлы жүйе ... ... ... ... (Pentium ... II Xeon және ... жүйе ... процесорлардың жұмысын қолдауы қажет (Windows NT,
UNIX).
Физикалық көп процессорлық жүйе ... ... ... да ... ... бірақ виртуалды түрде. Сонымен ... егер ... ... жиын ... ... онда көп процессорлық жүйе
пайдалы. Бірнеше процессорлардың бір уақытта ... ... ... жүйе ... осы ... жіктеп бөліп отырады. Көп
процессорлық жүйе жұмысының екі режимі болады.
Асимметриялық режимдкгі өңдеу кезінде бір ... тек ... ... орындайды, ал басқасы – қолданбалы программаларды.
Симметриялық режимдегі өңдеуде ... ... жүйе ... мен ... ... кез-келген
процессормен орындалуы мүмкін, ол оның жіктелуіне байланысты ... ... ... ыңғайлы, сондықтан да оның өнімділігі де ... ... ... ... процессорлар мен Chipset, сәйкесті SMP-
мәлімет алмасу протоколын қолдауы қажет, олар APIC деп ... ... Pentium және Pentium II ... ... тек екі ... ... ал
Intel Pentium PRO- төрт процессор үшін. Ал ... ... ... 1. Көп ... ... ... ... микросхемалар арасында ақпараттар алмасуымен қатар
процессордың басты ... ... ... арифметикалық операциялар,
мысалы қосу, алу, көбейту және бөлу, онша көп қиындық әкелмейді, ... ... ... ... ... ... ... операциялар өте қиын.
Қалқымалы нүктелі арифметикалық ... ... ... процессор болады, ол қосалқы процессор деп аталады. Негізгі
процессордан айырмашылығы, ол ... ... Оның ... ... ... және ... түзу үшін ... күтедә. Intel фирмасының пайымдауы бойынша арифметикалық қосалқы
процессор (CPU- мен ... 80% және одан да көп ... ... ... –бұл Chip үшін жай атауы. Дұрысы , ол математикалық
қосалқы процессор деп ... (Numeric ... ... ... Point ... Unit-FPU). Қосалқы процессор ең ... ... ... ... қолданылды. Бұл кезде ол негізгі
платада орналасқан болатын, 486DX-тен ... ... ... CPU
ішінеинтегралданып шығарылды.
2 INTEL ФИРМАСЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ АРХИТИКТУРАСЫ
2.1 Pentium процессоры – Р54
Ол алғаш 1993 ж. шықты. Адрестік шина разрядтылығы-32 бит, ... ... ... ... 4 ... тең ... Мәліметтер
шинасының разрядтылығы – 64 бит.
Суперскалярлық архитиктура-екі параллельді жұмыс істейтін ... ... бір ... екі тапсырманы бір ... ... ... U және V деп аталады.U-конвейері (U-
pipeline) бұл ... ... бар АЛУ, ол ... ... мен ... ... бар ... орындайды. V-
конвейері (V-pipeline)-шектелген анықтамалық жиыны бар АЛУ, ол ... ... (бір ... ... INC, DEC және
т.б.) RISC-архитиктуралы түрлерін орындайды.
Кристалда ассоциативті бірінші деңгейлі кэш интегралданған – L1 ... , ол өз ... ... ... және ... кэштерді
ендіреді. Кэш WT(Write-trough) ... ... ... олтүбегейлі
жазбасымен болуы мүмкін немесе кері ...... back). ... мен WB ... ... ... табады: түбегейлі жазбада WT
әрбәр жазба операциясын ... кэш ... және ... ... ... құрылғы әрбір жазылу операциясын ОЗУ-ға жазылып болғанша
дейін ... ... ... WB ... ... жады ... ... санын азайтуға мүмкіндік береді. Егер ... ... ... ... де әсер ... онда физикалық жазылу алдымен осы нақты кэш
жолында көрінеді және кір(birty) немесе модификацияланған , яғни ... ... ... ... ... осы жазылудан кейін жол ... ... және оны ... ... ... блоктарды
кэштеу үшін қолдануға болады. Өйткені ОЗУ-да ... тек ... ... ... кэш ... 32 байт ... жолдар енеді және оның
құрамында TLB ... ...... ... ... ... Кэш MESI протоколын қолдайды және оларды анықтайтын түрлерімен
аталған: Moolifiet, Exclusive, Shared және Invalid.
M-state – жол тек бір ... бар және ол ... Бұл ... ... ... ... ... мүмкін (локальдық шинаға
қарағанда).
Е-state – жол тек бір кэште бар, бірақ ол модификацияланбаған.Бұл жолға
рұқсат сыртқы циклдің регенирациясысыз ... ... Оған жазу ... “М” ... өтіп ... – жол бірнеше кэште болуы мүмкін. Оны ... ... ... ... ал ... ... түбегеилі жазба арқылы
жазылуы керек, бұл басқа кэштердегі жолдарды анықтауға мүмкіндік береді.
I-state – ... жол ... оны оқу ... ... циклінің
генерациясына әкеп соғады. Ондағы жазба түбегейлі ... ... ... ... ... ... бар.
Конвейерлік ұйым екі бүтінсанды операцияны және бәр тактіде бір(кейде екі)
қалқымалы нүктеліоперацияныөңдеуге ... ... ... ... алу ... қолданылған, ол үшін екі алдыналу таңлау
буфері ... ... ... ... ... 4Мб ... беттерді
операциялау мүмкіндігі енгізілген.
Архитиктураның кеңейтілуі енгізілген (32 ... ... ... – жаңа командалар мен регистрлер қосылған.
Бұның құамына ... CPUID ... ... ол ... ... ... ... архитиктуралық ерекшеліктері, моделі және класы
туралы мәлімет бере алады. Бұл кеңейтілуге сонымен қатар регистрлер жатады,
моделге ... ... үш ... ... ... ... ... мониторингі құрылғылары.
Машиналық қатенің бақылауын іске қосатын, мәліметтер циклы және
адрестің ... ... ... ... ішкі ... және сыртқы
интерфейс шинасын, адрестік шина ... ... ... құрамында APIC(Advanced Programmable Interrupt Controller)
енгізілген – ... ... ... ... ... ... екі типін құрастыру мүмкіндігі орындалған: SMP-
синхронды көп ... ... FRC- ... ... бар ... режимі әрбір цифрлық құрылғы операциялық ... ... ... ... ... ... құрылғының екеуі де компютердің
ортақ ресурстарын бөледі, жады мен ... ... ... Уақыттың
әрбір мезетінде шинаны тек бір процессор ғана басқара ... ... ... олар ... ... тұрады. Аппраттық үзілістерді
өңдеу үшін, әдеттегі аппараттық құрылғылар жарамай қалады, өйткені сұраныс
беретін бұрынғы схема INTR мен INTA# ... ... ... ... бірегейлігіне қарастырылған. Бұл тапсырманы ... ... ... ... ... оның құрамына APIC енгізілген. Бұл
контроллер құрамында локальді ... ... ... және ... ... бар (LINT), онымен жүйелік платада екі процессор үзіліс
контроллерімен байланысады. ... ... ... ... ... ... ... келеді: ортақ
(бөлінетін) үзілістер процессорға APIC интерфейсімен ... ... ... APIC ... ... ... процессордың APIC
контроллері және жүйелік платадағы үзіліс контроллерлері үзілістердің
маршрутталуын орындайды.
FRC режимінде екі ... (Master мен Checker) бір ... ... ... ... ... (Master) әдеттегі бірпроцессорлық
режимде жұмыс істейді. Тексеруші ... ... ... және ... ... ... ... салыстырып, барлық операциялардың
бос жүрісін орындайды. Бөліну табылатын жағдайда қате ... IERR ... ... ... ... ... Көп процессорлы жүйені құрастырғанда
әртүрлі степпингтегі процессорларды қолдануға болады, бірақ ядро жиіліктері
сәйкес болуы қажет. Өйткені шина ортақ ... ... 3. Р54 ... блок ... 4. Pentium процессорының көрінісі.
Сурет 5. Жоғарыда мультипроцессорлық жүйенің диаграммасы көрсетілген.
2.2 Р6 Процессоры-Pentium PRO
Бұл ... 1995 ... ... ... 0.6 мкм ... ... болатын. Үш суперскалярлы архитиктурасымен
(конвейерде 12 деңгейі бар және ... ... ... ... ... ішінде 3 команданы орындау мүмкіндігі бар.
Адрестік шина 36 разрядқа дейін кеңейтілген, сәйкесінше ... ... 64 ... ... ... ... разрядтылығы-64 бит.
L1 кэші, алдыңғы процессорлар сияқты, екі 8к-дан тұратын, команда кэші және
мәліметтер кэшінен тұрады. Кристалда ... ... ... ... оның ... 256К, 512К ... 1024К. ... түрлерінде оның
көлемі 12Мб-қа жетеді. L2 кэші ішкі шинаға ... және ядро ... ... Бұл ... ... динамикалық орындалу
технологиясы қолданылады, яғни процессор ... ... ... ... тәртіпте өзге тәртіпте орындалады.
Динамикалық орындалу құрамына: ... ... ... ... ... ... ... интелектуалды орындалу, жүйелік
және ішкі шиналар кіреді. ... ... ... ... ... ... ... үшін, тармақталыну аймағынан да әрі
жерлерде анықтамалықтарды декодерлеуды мүмкіндік береді. Онымен ... ... ... ... ... ... ағынының динамикалық анализі. Dispatch/Execute модулі бір
уақытта бірнеше анықтамалық операцияларды және оларды ең ыңғайлы ... ... Ол ... ... ... ... алады, оларды
пул анықтамасына жазады және нәтижелерді уақыттық регисторлерден сақтайды,
одан кейін Retire ... пул ... ... анықтамаладан керегін
бөліп алуды қарастырады. Осындай аяқталған ... ... ... Unit, осы ... ... ... жадыға немесе ортақ
арнаулы регисторлерге және FPU ... ... ... ... ... жібереді.
Интегралдық орындау: бұл қасиетпен ... ... ... ... ... ... түсіндіріледі, сонымен қатар
алдыңғы тәртіппен командалар орындауға арналған нәтижелерді ... ... Pentium Pro-да екі ... шинаның архитиктурасы қолданылған (Dual
IndependentBus) оның біреуі-жүйелік, ... ... ... ... ... және интерфейстік құрылғылармен байланысады, екіншісі-ішкі, тек
екінші деңгейдегі ... ... үшін ... ядро бір ... ... ... ... орындалуды қолдану процессорлық
ядроның мәліметтер жадысының шинасына және анықтамаларға сұраныс ... ... Тар ... өту ... ... ... ... және екі тәуелсіз шинаның технологиясын қолданады. ... ... ... көлемі локалдық жадыға көптеген сұраныстарды
қатамасыздандырады. Осы кезде шинаны жүктеу ... 90% ... ... ... ... ... шығыстарына беріледі, ол
Pentium Pro процессорының жүйелік шинасы болып ... Бұл шина ... ... ... ... (66,6 МГц) ... істейді. Процессормен
сыртқы шинаны жүктеу ... ... ... үшін ... жіберу
қасиетінің шамамен 100% құрайды, ол ... ... үшін 4 ... 60% ... ... сыртқы шинаның шектелген өткізіп жіберу
қасиеті (533Мбайт/сек пакетін жіберудің ең ... ... ... ... ... Сыртқы шинаға ... ... көп ... ... ... етіп қолдануға мүмкіндік
береді. Командалар жүйесінің мәләметтерді жіберуді шартты ... олар ... ... ... ... ... ... Осы
кезде кодтардың болжаулығы жоғарлайды. ... ... ... көп ... ... интерфейсі төрт процессордың симметриялық ... ... (SMP) ... ... Қондыру орны-2IF
Socket 8.
Қорта айтқанда, . Pentium Pro әр қашанда қымбат процессор болып саналады,
өйткені ... ... ... ... ... төмен
болғандықтан. Көбіне кристаллдардың ... ... L2 кэші ... ... ... сапаға өте үлкен талаптар қойылады.
Сурет 6. Pentium Pro процессорының блок диаграммасы.
Сурет 7. Pentium Pro ... ... ... ... ... ... ... құрылғысы
Процессордың негізгі функцияналдық компоненттері:
-Ядро, осы кездегі модульды ... ... ... Pentium ... ... ... ағыны бар - ол оқуды, интерпритациялауды,
анықтамалықтарды бір уақытта ... және ... ... құрылғы. Бұл модуль алдыңғы құрылғылардың алдын
алуын, әр қашан програманың шартты өтулерінің болу кезінде ... ... ... ... Pentium ішіндегі үшінші орындауші модуль, ол ... ... ... ... ... кэш. ... екі ішкі 8 ... кэші бар, оның бірі
мәліметтерге, ал ... ... ... Олар үлен сыртқы
екінші деңгейлік кэштен көпке тез жүреді.
-Шиналық интерфейс. Процессордағы мәліметтерді және ... ... Ол ... аралас кодтарды қолдануға дайындайды және
сыртқа жіберу үшін қайта қосады.
Сурет 8. ... ішкі ... ... ... ... орындалу жылдамдығын
анықтау үшін, сағат ... ... ... Ең ... 100 кГц ... ... ... қазіргі кездегі процессорлар
жилігі 3400 МГц, ... ... бұл ... ... 2000 млн. рет ... ... соғу ... көптеген әрекеттердің орындалуын сипаттайды.
Командалар санағышы (РС)- ішкі ... оның ... ... ... ... бар. Орындалу уақыты келген кезде, басқарушы модуль
анықтамалықтарды жадыдан анықтамалық регистрге (IR) орналастырады. Дәл ... ... ... ... ... орындайды, ал
командалар санағынышы келесі ... ... етіп ... ... анықтамалар басқаруші модулін өзі басқарады, ол тек мынадай
жағдайда, егер анықтамалық “Келесі 2749 адресіне өту ” ... ... ... ... ... осы ... ... етіп орындау үшін
командалық санағышқа жазылады.
Көптеген анықтамалықтар арифметика-логикалық құрылғымен (АЛУ) ... ... ... ... регистрлерімен бірігіп жұмыс істейді.
Жалпы ... ... ... ... ... алуға және оған
жүктеуге болатын, уақытша сақтау орны. ... ... ... ... ... арналған регистрге жады ұяшығындағы құраушылардың қосылу
қызмет етеді. ... ... АЛУ ... ... ... кезде, оның
нәтижесі туралы информация сақтау үшін, қалып ... (Status ... ... ... ... ... регистрының нөлдік нәтижеге нұсқайтын,
олардың толып ... орын ... және тағы ... биттері бар. Басқару модулі қалып регистріндегі ... ... ... үшін ... ... мынадай команда
болуы мүмкін “Егер алдыңғы анықтамалықты орындау толып ... ... 7410 ... көшу”.
3.2 Процессордың жұмыс алгоритмі
Процессордың бүкіл алгоритмін бірнеше жолмен сипаттауға болады:
НЦ
СК-қа жазылған, адресс боынша жадыдан команданы оқу
Оқылған команда ұзындығына сәйкес ... ... ... орындалуы
КЦ
Дегенмен бұл алгоритмді түсіну үшін командаларды орындайтын логикалық
элементтерді анықтап алу қажет, ал бұл ... ... ... ... логикалық схемасы деңгейі логикалық элементтрден тұрады, ... ... және ... элементтер. Логикалық элемент-
қосып/ажырату функциясын орындайтын, электрондық схема. Қосып/ажырату
функциясы ... ... ... ... ... ... келеді, ал
шығыс сигнал функция мәні болып табылады. ... 10 ... (жай ... ... ... логикалық элементтер бар. Логикалық схема
алгебралық логиканың ... ... іске ... ... ... ... ... функцияналдық блогтарына (сумматор, дешифратор,
регистор, триггер, шифратор) кіре алады.
Триггер-екі тұрақты күйі бар ... ... ол ... ... ... ... кейбір сигналдар әсерінен бір тұрақты ... ... көше ... ... ... ... ... 0 (Х0)
және 1(Х) күйлері бар. Триггердің ... ... ... берілетін (У)
немесе инферстік түрдегі (У1) ... ... ... және ... ... ... Синхрондалатын
триггерлер-дегеніміз, ол тек қана V синхронизация сигналы берілген кездегі
күйін ... ... 9. ... ... ... (а) және ... (б) ... қыспасы-оның кірістерінің біріне берілген, кіріс сигналдың күйін
фиксациялайды.
Сурет 10. И-НЕ элементтіндегі RS –триггерінің қолдану схемасы.
RS-триггері 0 және 1 ... ... ... ... ... ... ... R-триггерінің кірісіне бірлік сигнал бергенде, ол 0
(У=0, У1=1) күйіне көшеді, ал S(=X1) кірісіне бірлік ... ... ... ол, 1 (У=1, У1=0) ... ... ... сигналды бір уақытта екі
кіріске беруге болмайды. ... ... ... ... келеді
(Синхронизация үшін кіріс-V).
Сурет 11. Т-триггерін қолдану схемасы.
Т-триггері жұп кірісі бар біркірістік триггер, информация бір уақытта ... ... ... ... ... ... күйі қарама-қарсы күйге
көшеді. Ол ереже ... ... ... ... ... тек
қана сақтау үшін ғана емес, сонымен қатар екі модуль бойынша қосу ... 12. ... ... ... ... сигналды синхрондалудың бір тактіге қалып отыру функциясын
орындайды. t ... D (=X0) ... ... ... олда ... қалып
отырады және t+1 уақытында У шығысында пайда болады.
JK-триггер, 0 және 1 ... ... ... ... екікірістік
триггер, сонымен қатар ағымдағы күйді жұп ... ... ... ол екі ... бірлік сигнал бергенде іске асады. Бұл ... ... R(=X0) ... ... ... ал J-кірісі, S (=X1)-
ге сәйкес.
DF- триггері, D-триггерінің режимін бір кіріспен іске ... ... ... триггер, ал басқаша-жұмыс ... ... ... D кірісі Х1-ге ал F-X0-ге сәйкес келеді. F=0 болғанда DF-
триггері ағымдағы ... ... ал F=1 ... ... 0 ... D=1 және F=1 ... триггер 1 күйіне ауысады.
Тұрақсыз күйі бар триггерлерді вибраторлар деп атайды. Бір тұрақсыз күйі
бар ... ... ... ... белгілі ұзындықтағы импульстық
сигналды генерациялайды. Екі тұрақсыз күйі бар схема мультивибратор ... және тік ... ... тізбектеліп жүруінің генерациялау
қызметін атқарады. Ол тактылық генераторда қолданылады.
Сурет 13. Регистрдың қолданылуы.
Регистр-n разрядты мәліметтер ... ... ... және ... ... Олар аралық сақтау, жылжыту, өзгерту және мәліметтерді
инверсиялау үшін ... ... ... және логикалық
элементтерде орындалады. Олардың саны және типі ... ... ... арнауымен анықталады. Егер регистр алдыңғы мәліметі ... ... ... (яғни оның барлық ұяшықтарын 0-ге орналастыру) онда
жаңа мәліметтер ондағы ескілерін ауыстырады. ... ... ... бірнеше түрін айырады: D (бір кірісімен), RS (екі ... (жұп ... RST (екі ... және жұп ... ... ... триггерлер: JK және DF триггерлері.
Сурет 14. Белгі орнын ауыстыруымен бірразрядтық сумматорды қолдану.
3.2.2 Бүтін санды АЛУ
Бүтін санды арифметика-логикалық ... ең ... ... АЛУ ... Бұл АЛУ ... ... және ... заттық сандармен жұмыс
істей алады.
Микропроцессор командаларының көптігіне қарамастан, бұл құрылғы ... ... (9) ... ... әкеліп соғады. Олар
төмендегі кестеде көрсетілген.
9-кесте
Микропроцессордың негізгі командалары:
|Элементарные операции целочисленного АЛУ. ... ... ... ... ... | ... | ... |+ |2 ... ... |- |3 ... және ... ... И |^, &, and |2 ... ... ... ... ИЛИ |V, |, or |2 ... ... |
|Солға жылжу |> |2 ... ... |!,not |1 ... схемалар |
|1-ге көбею |++,inc |1 ... ... | | | |
| 1-ге азаю |--,dec |1 ... ... | | | ... осы ... ... бір тактынде орындалады және орындалу
кезінде де өте үлкен жылдамдықа ие болады. Факт ... ... ... осы 9 ... операциялар көмегімен жүргізіледі. Осылайша 8
разрядты А және В сандарының ... ... ... ... ... ... айналады.
2 Егер В санының соңғы разряды бір болса, онда ... А ... А саны бір ... ... ... ал В бір разрядқа онға жылжиды.
4 Қадамдар екіншіден жетіншіге дейін жетірет қайталанады.
Ескерту: бір разрядтқа солға ... 2-ге ... ал оңға бір ... ... 2-ге ... ... ... танбасының өзгеру командасы төмендегідей болады:
1 Алдымен санның инверсиясы болады
2 Одан кейін нәтиженің инкрементациялануы болады (яғни, бір ... ... сан ... ... ауысады. Санның танбасын анықтау командасы
ең үлкен битті тексерілуі орындалады.
3.2.3 Қалқымалы нүктелі сандарға арналған АЛУ
Операцияларды қалқымалы ... ... ... ... ... ... тек әртүрлі мантиссалары бар сандармен қана
емес, әр түрлі сандармен жұмыс істеу тура келеді. Сондықтан ... ... ... ... ... нормализациялау қажет, яғни екі заттық
санды бір ... ... ... екі санның үленінің шамасына). Осындай
мақсатта қалқымалы нүктелі АЛУ-да тәтіпке ... ... ... іс
әрекеттер орындалады. Нормализация келесі жолмен іске асады:
1 Үлкен және кіші сандардың тәртібінің айырмашылығы табылады.
2 Айырмашылықа тең, бір ... ... кіші сан ... бит ... жылжиды.
Осыдан кейін мантиссаға әдеттегі бүтінсандық ... ... ... ... ... соң, ... ... нүктелі санның
мантиссасын коррекциялау іске ... ... ... төменде
көрсетілген:
1 Мантиссаның нөлдік бөлігіндегі нөлдік емес танбалар ... Ол үшін ... ... ... жылжуын жүргізеді (n-сол
жақтағы нөлдік емес сандар).
2 Осыдан кейін n-саны тәртіптен ... ... ... ... ... ... іске ... әдейі
шақырылып қосылады. Бұл құрылғымен жұмыс істеген кезде, оған тәртіппен
санның мантиссасын дұрыс беру ... ... ... ... ... ... ... барлық операндтар мен нәтижелер,
сонымен қатар ... ... ... ... ... ... ол
ұзындығы 80 бит (10 байт), кеңейтілген дәлдігі бар заттық сандар ... осы ... және осы ... ... ... және ... сандар
форматына түрленуі қосымша процессорды басқару құрылғысының көмегімен іске
асады.
ҚОРЫТЫНДЫ
Процессорларды ... жаңа ... ... жаңа ... табу олардың жұмысының берілген саланың перспективалық жылжуын
қамтамассыз етті. Ғалымдардың айтуы бойынша, процессорлардың ... ... ... қазіргі процессорлармен слыстырғанда 20 есе немесе оданта
көпке жоғарлауы мүмкін.
Процессор жұмысының автоматты ... ... ... араласуынсыз
көптеген ұзақ тізбектелген комндалардың ... ... ... ... ... ЭВМ-ның негізгі сипаттамаларының бірі.
Қолданылған әдебиеттер тізімі
«Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных ... под ред. В.А. ... том 2, ... ... и ... 1998.
2. А.С. Басманов «МП и ОЭВМ», Москва, «Мир», 1998.
3. В.В. Сташин, А.В. ... ... ... ... на
однокристальных микроконтроллерах», Москва, «Энергоатомиздат», 2001.
4. ... ... ... в 5-ти книгах, под редакцией ... ... ... ... 1998.
5. «Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2002», Москва «ОЛМА-
ПРЕСС» 2002 год.
6. Колесниченко О.В., ... И.В. ... ... РС» - 4-ое изд.,
перераб. и доп. – СПб.: БХВ - Петербург 2002

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 18 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
70-80 жылдардағы Қазақстан9 бет
And және xlat командалары23 бет
AXE-10 жүйесі30 бет
Excel ортасында графиктер мен диаграммаларды тұрғызу7 бет
Photoshop ортасында «Компьютер архитектурасы» пәнін оқыту әдістемесі32 бет
Аналық тақта4 бет
Дербес компьютердің құрамы19 бет
Есептегіш программа жобалау32 бет
Есте сақтау құрылғысы4 бет
Компьютерді ғылыми жұмыстарда қолдану5 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь