База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

                    _ 2Г  Л  А  В  А    1

              

           0П Р И Н Ц И П   П Р О Г Р А М М Н О Г О

                    _У 2  0П 2  0Р 2  0А 2  0В 2  0Л 2  0Е 2  0Н 2  0И 2  0Я.

     Память машины  можно  представлять   себе   как   длинную

страницу,  состоящую  из отдельных строк.  Каждая такая строка

называется  _ячейкой памяти .,  и в свою очередь,  разделяется  на

разряды.  Содержимым любого разряда может быть либо 0, либо 1.

Значит,в любую  ячейку  памяти  записывается  некоторый  набор

нулей   и   единиц   -    _машинное  слово ..  Все  ячейки  памяти

занумерованы. Номер ячейки называют её  _адресом ..

     Наличие у  каждой ячейки адреса позволяет отличать ячейки

друг от друга, обращаться к любой ячейке, чтобы записать в неё

новую информацию или извлечь  ту  информацию,  которая  в  ней

хранится.

     Все ЭВМ работают в принципе одинаково.  Когда  бы  вы  ни

заглянули  в память ЭВМ,  в её ячейках хранятся наборы нулей и

единиц.   _ЭВМ выполняет без участия  человека  не  только  одну

 _команду, но и длинную последовательность команд (программу) .. В

этом и состоит один из основных принципов работы ЭВМ -  _принцип

 _программного управления ..

     Каждая команда кодируется  некоторой  последовательностью

из  нулей и единиц и помещается,  как и число,  в одной ячейке

оперативной памяти. Команда состоит из двух частей : кодовой

 и адресной.  Кодовая часть команды указывает,  какое действие

должно быть выполнено,  а адресная определяет  расположение  в

памяти компьютера исходных данных и результата.

     Общий вид команды машины может быть таким:

              К А1 А2 А3 ,  где К - код действия, а А1,А2,А3 -

адреса  ячеек  памяти  (на  каждый  адрес  отводится  по   три

разряда).    Для    выполнения   команд   служит   специальное

 _арифметико-логическое устройство  .(АЛУ).  Оно состоит  из  двух

особых  ячеек  -   _счётчика команд  .и  _регистра команд  .,  а также

 _сумматора ..  При выполнении  ЭВМ  программы  в  счётчик  команд

последовательно   заносятся   номера   ячеек,  где  содержатся

исполняемые команды, сами команды помещаются в регистр команд,

а  в  сумматоре  происходят арифметические действия.  Сумматор

также  имеет  свою  ячейку  -  для  промежуточных  результатов

вычислений.   Отметим,   что  команды  современных  ЭВМ  могут

занимать несколько ячеек памяти.

                   2КОМАНДЫ  0  2ПРОЦЕССОРА.

      21.А 0РИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ  -  это  такие  операции,   как

сложение, вычитание, умножение, деление и другие.

      22.Л 0ОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ   -   это   такие   операции,   как

сравнение,   отредактировать   и   отметить,  логическое  И  и

логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.

      23.О 0ПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА - это такие операции, как начать,

остановить,  опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы

и так далее.

      24.О 0ПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ - это  такие  операции,

как  проверить  и установить,  загрузить реальные адреса и так

далее.

                   _ 2Г  Л  А  В  А   4

               М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р

Микропроцессор - это процессор, выполненный в виде большой ин-

тегральной схемы(БИС) и заключённый в герметический корпус.  В

основе любой ПЭВМ(персональной ЭВМ) лежит  использование  мик-

ропроцессоров. Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он

осуществляет выполнение программ,  работающих на компьютере, и

управляет работой остальных устройств компьютера.

     Основными характеристиками микропроцессора являются быст-

родействие и разрядность. Быстродействие - это число выполняе-

мых операций в секунду. Разрядность характеризует объём инфор-

мации,  который  микропроцессор обрабатывает за одну операцию:

8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 8 бит  ин-

формации, 32-разрядный - 32 бита.Скорость его работы во многом

определяет быстродействие компьютера.  В IBM  PC  используются

микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с

ними процессоры других фирм.

                    СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА.

                      ┌───────────────────┐

                      │  Микропроцессор   │

                      ├─────────┬─────────┤

                      │         │         │

     ┌────────────────┤     ┌───┴──┐      ├───────────────┐

     │     А Л У      │     │  У У │      │   РЕГИСТРЫ    │

     └────────────────┘     └──────┘      └───────────────┘

      2А Л У  0- арифметическо-логическое устройство.  Оно обеспе-

чивает выполнение основных операций по обработке информации.

     Любую задачу компьютер разбивает на отдельные  логические

операции,  производимые  над двоичными числами,  причем в одну

секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы  таких  опера-

ций.  Сложение,  вычитание, умножение и деление - элементарные

операции,  выполняемые А Л У ЭВМ.  Полный набор таких операций

называют системой команд, а схемы их реализации составляют ос-

нову А Л У.  Помимо арифметического устройства АЛУ включает  и

логическое устройство,  предназначенное для операций, при осу-

ществлении которых отсутствует перенос из  разряда  в  разряд.

Иногда  эти  операции  называют логическое И и логическое ИЛИ.

Все операции в АЛУ производятся в регистрах - специально отве-

денных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций опре-

деляется минимальным временем сложенния двух операндов,  нахо-

дящихся  в регистрах.  В случае ,  если одно или оба слагаемых

находятся не в регистра,  а в  запоминающем  устройстве  (ЗУ),

учитывается также время пересылки слагаемых в регистры и время

записи полученной суммы в ЗУ.  В большинстве современных  мик-

ропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносе-

кунд до нескольких микросекунд.

      2У У 0 - устройство управления, управляет процессом обработ-

ки и обеспечивает связь с внешними  устройствами.  РЕГИСТРЫ  -

внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя

память процессора.  Регистров - три.  Один хранит команды  или

инструкции,  два  других - данные.  В соответствии с командами

процессор может производить сложение,  вычитание или сопостав-

ление содержимого регистров данных.

     Основной микропроцессор определяет быстродействие  компь-

ютера.  Исходный  вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT

используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT исполь-

зует  более  мощный микропроцессор Intel-80286 и ее производи-

тельность приблизительно в 5-6 раз больше,  чем у IBM  PC  XT.

Модели  серии  PC/2  используют  более  мощный  микропроцессор

Intel-80386.  Их производительность приблизительно в 3-4  раза

больше,  чем у IBM PC AT, однако это увеличение производитель-

ности существенно,  в основном,  для решения задач,  требующих

большого об'ема вычислений.

      2Характеристики микропроцессоров.   0Микропроцессоры отлича-

ются  друг  от друга двумя характеристиками:  типом(моделью) и

тактовой частотой.  Наиболее распространены модели Intel-8088,

80286, 80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4 и т.д.)

и Pentium,  они приведены в порядке возрастания производитель-

ности  и цены.  Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь

разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота,  тем выше

производительность и цена микропроцессора.

      2Тактовая частота  0указывает,  сколько элементарных  опера-

ций(тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду.  Тактовая

частота измеряется в мегагерцах(МГц).  Следует  заметить,  что

разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции

(например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем

выше  модель микропроцессора,  тем меньше тактов требуется для

выполнения одних и тех  же  операций.  Поэтому  микропроцессор

Intel-80386 работает в два раза быстрее Intel-80286 с такой же

частотой.

      2Сопроцессоры.  0Микропроцессоры 8088,  80286,  80386 сконс-

труированы так,  что они позволяют использовать арифметические

сопроцессоры 8087, 80287, 80387 фирмы "Intel"-соответственно.

     Специализация сопроцессоров  состоит  в быстрой обработке

чисел сплавающей запятой. Они могут выполнять как обычные опе-

рации сложения,  вычетания,  умножения и деления,  так и более

сложные  операции,  такие  как  вычисление  тригонометрических

функций

     Конструктивно заложенные в микропроцессор сигналы, позво-

ляют передавать работу сопроцессору и затем получать результа-

ты обработки.  Чтобы использовать арифметический  сопроцессор,

находящийся в составе компьютера,  необходимы программы, кото-

рые могут выдавать специальные коды,  необходимые для  запуска

сопроцессора.

                    2КОМАНДЫ ПРОЦЕССОРА.

      21 0. 2АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0   -  это  такие  операции,  как

сложение, вычитание, умножение, деление и другие.

      22 0. 2ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ 0   -   это   такие   операции,   как

сравнение,  отредактировать  и  отметить,   логическое   И   и

логическое ИЛИ, исключение, проверка по маске и прочее.

      23 0. 2ОПЕРАЦИИ ВВОДА-ВЫВОДА 0 - это такие операции, как начать,

остановить,  опросить устройства ввода-вывода, опросить каналы

и так далее.

      24 0. 2ОПЕРАЦИИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ 0   - это такие операции,

как проверить и установить,  загрузить реальные адреса  и  так

далее.

                                                                    

                         _ 2Г Л А В А 4

                М И К Р О П Р О Ц Е С С О Р.

             О С Н О В Н О Й   А Л Г О Р И Т М

             Р А Б О Т Ы   П Р О Ц Е С С О Р А.

    

      2Микропроцессор 0 -   это   процессор,  выполненный  в  виде

большой интегральной схемы(БИС) и заключённый в  герметический

корпус.   В   основе   любой   ПЭВМ(персональной   ЭВМ)  лежит

использование   микропроцессоров.   Микропроцессор    является

"мозгом"  компьютера.  Он  осуществляет  выполнение  программ,

работающих  на  компьютере,  и  управляет  работой   остальных

устройств компьютера.

    

     Основными характеристиками    микропроцессора    являются

быстродействие  и  разрядность.  Быстродействие  -  это  число

выполняемых  операций  в  секунду.  Разрядность  характеризует

объём информации,  который микропроцессор обрабатывает за одну

операцию:  8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает

8  бит информации,  32-разрядный - 32 бита.Скорость его работы

во многом  определяет  быстродействие  компьютера.  В  IBM  PC

используются микропроцессоры,  разработанные фирмой Intel, или

совместимые с ними процессоры других фирм.

    

                    СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА.

    

    

                      ┌───────────────────┐

                      │  Микропроцессор   │

                      ├─────────┬─────────┤

                      │         │         │

     ┌────────────────┤     ┌───┴──┐      ├───────────────┐

     │     А Л У      │     │  У У │      │   РЕГИСТРЫ    │

     └────────────────┘     └──────┘      └───────────────┘

    

    

      2А Л   У    0-   арифметическо-логическое   устройство.  Оно

обеспечивает  выполнение  основных   операций   по   обработке

информации.

    

     Любую задачу компьютер разбивает на отдельные  логические

операции,  производимые  над двоичными числами,  причем в одну

секунду  осуществляются  сотни  тысяч   или   миллионы   таких

операций.   Сложение,   вычитание,   умножение   и  деление  -

элементарные операции,  выполняемые А Л У  ЭВМ.  Полный  набор

таких операций называют системой команд, а схемы их реализации

составляют основу А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ

включает   и   логическое   устройство,   предназначенное  для

операций,  при осуществлении которых  отсутствует  перенос  из

разряда в разряд.  Иногда эти операции называют логическое И и

логическое ИЛИ.  Все операции в АЛУ производятся в регистрах -

специально отведенных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших

операций  определяется  минимальным  временем  сложенния  двух

операндов,  находящихся в регистрах.  В случае , если одно или

оба слагаемых  находятся  не  в  регистра,  а  в  запоминающем

устройстве (ЗУ), учитывается также время пересылки слагаемых в

регистры и время записи полученной суммы в ЗУ.  В  большинстве

современных   микропроцессоров   это   время   составляет   от

нескольких сотен наносекунд до нескольких микросекунд.

    

      2У У    0-   устройство   управления,   управляет  процессом

обработки  и  обеспечивает  связь  с  внешними   устройствами.

РЕГИСТРЫ - внутренние носители информации микропроцессора. Это

внутренняя память процессора.  Регистров -  три.  Один  хранит

команды или инструкции,  два других - данные. В соответствии с

командами процессор может производить сложение,  вычитание или

сопоставление содержимого регистров данных.

    

     Основной микропроцессор     определяет     быстродействие

компьютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC

XT используют микропроцессор  Intel-8088.  Модель  IBM  PC  AT

использует   более  мощный  микропроцессор  Intel-80286  и  ее

производительность приблизительно в 5-6 раз больше,  чем у IBM

PC   XT.   Модели   серии   PC/2   используют   более   мощный

микропроцессор     Intel-80386.     Их      производительность

приблизительно в 3-4 раза больше,  чем у IBM PC AT, однако это

увеличение производительности  существенно,  в  основном,  для

решения задач, требующих большого об'ема вычислений.

    

      2Характеристики микропроцессоров.           0Микропроцессоры

отличаются    друг    от    друга    двумя   характеристиками:

типом(моделью) и тактовой  частотой.  Наиболее  распространены

модели Intel-8088,  80286,  80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2,

DX,  DX2,  DX4 и т.д.) и  Pentium,  они  приведены  в  порядке

возрастания   производительности  и  цены.  Одинаковые  модели

микропроцессоров могут иметь разную  тактовую  частоту  -  чем

выше  тактовая  частота,  тем  выше  производительность и цена

микропроцессора.

    

      2Тактовая частота     0указывает,    сколько    элементарных

операций(тактов)  микропроцессор  выполняет  в  одну  секунду.

Тактовая   частота   измеряется   в  мегагерцах(МГц).  Следует

заметить,  что разные модели микропроцессоров выполняют одни и

те  же  операции (например,  сложение или умножение) за разное

число тактов.  Чем выше  модель  микропроцессора,  тем  меньше

тактов  требуется  для  выполнения  одних  и  тех же операций.

Поэтому микропроцессор Intel-80386 работает в два раза быстрее

Intel-80286 с такой же частотой.

    

      2Сопроцессоры.  0Микропроцессоры    8088,    80286,    80386

сконструированы    так,   что   они   позволяют   использовать

арифметические   сопроцессоры   8087,   80287,   80387   фирмы

"Intel"-соответственно.

    

     Специализация сопроцессоров состоит в  быстрой  обработке

чисел  сплавающей  запятой.  Они  могут  выполнять как обычные

операции сложения, вычетания, умножения и деления, так и более

сложные  операции,  такие  как  вычисление  тригонометрических

функций

    

     Конструктивно заложенные    в   микропроцессор   сигналы,

позволяют передавать  работу  сопроцессору  и  затем  получать

результаты   обработки.   Чтобы   использовать  арифметический

сопроцессор,  находящийся  в  составе  компьютера,  необходимы

программы,    которые   могут   выдавать   специальные   коды,

необходимые для запуска сопроцессора.

           

             2Основной алгоритм работы процессора.

    

     Процессор начинает  работу после того,  как программа за-

писана в память ЭВМ,  а в Счетчик Команд записан адрес  первой

команды программы.  Работу  процессора можно описать следующим

циклом:

    

      _ 2НЦ

     │ чтение команды из памяти по адресу, записанному в СК

     │ увеличение СК на длину прочитанной команды

     │ выполнение прочитанной команды

      _ 2КЦ

    

     Обратите внимание,  что после  чтения  очередной  команды

процессор увеличивает СК на длину команды. Поэтому при следую-

щем выполнении тела цикла процессор прочтет и выполнит следую-

щую команду программы, потом еще одну и т. д. Цикл закончится,

когда встретится и будет выполнена специальная команда "стоп".

В  итоге ЭВМ автоматически,  без участия человека,  команда за

командой выполнит  2всю команду 0 целиком.

    

    Автоматизм работы   процессора,   возможность  выполнения

длинных последовательностей команд без участия человека - одна

из основных отличительных осбенностей ЭВМ как универсальной

машины обработки информации.

                   _ 2Г  Л  А  В  А    1                          0П Р И Н Ц И П   П Р О Г Р А М М Н О Г О                    _У 2 0П 2 0Р 2 0А 2 0В 2 0Л 2 0Е 2 0Н 2 0И 2 0Я.      Память машины  можно  представлять   себе   как   длинн

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу