Реферат Проектування комп'ютера

-->>

Зміст

Вступ

Система команд

Способи адресації

Вихідні дані на проектування

Роз'яснення та аналіз основних Принципів побудова комп'ютерів на прікладі визначених на реалізацію інструкцій

Перевірка правільності роботи реалізованіх команд у прикладах

Висновок

Література

додатка

Вступ

архітектурні принципи

В ході виконан даного курсового проекту студент має ознайомітісь та опануваті архітектуру CISC - комп'ютера. Пріведемо Основні принципи даної архітектури, які запропонував Джон фон Нейман:

1. ІНФОРМАЦІЯ кодується в двійковому представленні.

2. ІНФОРМАЦІЯ в комп'ютері діліться на команди и дані.

3. Різнотіпні за змістом слова розрізняються за способом застосування, а не за способом кодування.

4. Слова інформації розміщаються в комірках пам'яті та ідентіфікуються номерами комірок - адресами слів.

5. Пам'ять є лінійною.

6. Пам'ять має довільну адресацію.

7. Команди и дані зберігаються в одній пам'яті.

8. Алгоритми представляються у вігляді послідовності керуючих слів, Як назіваються командами. Команда візначається найменуванням Операції та слів інформації, які в ній пріймають доля. Алгоритм Записаний у вігляді послідовності команд, назівається программа.

9. Весь набор віконуваніх комп'ютером команд назівається системою команд комп'ютера.

10. Виконання обчисления, які візначені алгоритмом, являютя собою послідовне виконан команд в порядку визначеному программа.

Для виконан Задачі на комп'ютері необхідно:

- Забезпечити вібірку команди Програми Із Його пам'яті в заданій послідовності, організуваті звернення до неї за відповіднімі адресами;

- Забезпечити розпізнавання тіпів віконуваніх операцій;

- організуваті звернення до пам'яті за відповіднімі адресами для вібіркі необхідніх для виконан кожної команди даніх;

- організуваті виконан над данімі операцій відповідно до вказівок команд;

- запам'ятати результат обчисления.

Комп'ютер віконує шкірних команду Як послідовність простих операцій:

1. Вібірка чергової команди Із ОСНОВНОЇ пам'яті.

2. Визначення типу вібраної команди, тобто її дешіфрування.

3. Визначення адресу даніх, необхідніх для виконан цієї команди.

4. Виконання операцій пересілання даніх (зчітування даніх Із пам'яті в регістрі процесора).

5. Виконання Операції відповідно до її коду в полі коду Операції команди.

6. Визначення адресу, за якімі запам'ятовуються результати.

7. Запам'ятовування результатів.

8. Підготовка до виконан наступної команди, тобто обчислення її адреси.

Для процесора комп'ютера Із складаний системою команд характерні наступні

Особливості:

- виконан команди за Багато тактів, оскількі для цього потрібно здійсніті багаторазові Операції звернення до ОСНОВНОЇ пам'яті та до програмно-доступних регістрів процесора;

- орієнтація АЛП на виконання Великої кількості операцій, Що пов'язано з розширеного складом системи команд;

- Складаний система розпізнавання команди, Що пов'язано з великою кількістю методів адресації та великою кількістю форматів команд різної розрядності;

- програмне дешіфрування команд з метою Зменшення витрат обладнання;

- Складаний організація конвеєрізації виконан команд, Що пов'язано, в дерло Черга, з різнотіпністю їх виконан;

- орієнтація структури на виконання команд типу Регистр-пам'ять та пам'ять-пам'ять.

Основні Елементи процесора - арифметико-логічній прістрій, прістрій Керування и регістрова пам'ять або, Як її галі назівають, надоператівній запам'ятовуючій прістрій. До складу регістрової пам'яті, в свою Черга, входять наступні вузлі - програмне Лічильник, регістрі: адреси, команди, даніх, слова стану прогрів, а кож регістровій файл, Який Складається з програмно доступних регістрів.

Структура регістрової (надоператівної) пам'яті процесора Складається з регістрів спеціального та зального призначення. До регістрів спеціального призначення належать:

- регістрі адреси (РгА);

- регістрі команд (РГК);

- Програмний Лічильник (ПЛ)

- регістрі даніх (РГД).

РгА зберігає адресою даного або команди при зверненні до ОСНОВНОЇ пам'яті. РГД зберігає операнд при Його записи або зчітуванні з ОСНОВНОЇ пам'яті. У ролі операнда Може буті дяни, команда або адреси. РГК зберігає команду після її зчітування з ОСНОВНОЇ пам'яті. ПЛ підраховує команди та зберігає адресою поточної команди. Комп'ютер з архітектурою Джона фон Неймана має один Програмний Лічильник.

Більшість комп'ютерів мают в складі процесора тригери для Зберігання бітів стану процесора, або, Як їх іще назівають, прапорців. Коженов прапорець має спеціальне призначення. Частина прапорців вказує на результати аріфметічніх и логічніх операцій: додатній результат (Р), від'ємній результат (N), нульовий результат (Z), перенесення (С), аріфметічне переповнення (V), и т.д. У сістемі команд комп'ютера є команди, які вказують Процесори коли Встановити чі скинути ці тригери. Інша частина прапорців вказує режими ЗАХИСТУ пам'яті. Існують кож прапорці, які вказують пріорітеті віконуваніх програм. У Деяк процесорах Додаткові тригери службовців для Зберігання кодів умів, формуючі Регистр кодів умів. Взяті разом опісані прапорці формують слово стану програм (ССП), а відповідні тригери - Регистр ССП. Регістрі загально призначення (РЗП) є програмно доступними. Зазвічай їх назівають регістровім файлом. Смороду можут вікорістовуватісь програмістом в ЯКОСТІ регістрів для Зберігання даніх.

Система команд

Різноманітність тіпів даніх, форма представлення та опрацювання, необхідні дії для ОБРОБКИ та Керування ходом виконан обчисления виробляти до необхідності Використання різноманітніх команд - набору команд.

Коженна процесор має Власний набор команд, Який назівається системою команд процесора.

Система команд характерізується трьома аспектами:

- формат,

- Способи адресації,

- система операцій.

Формат команди - є довжина команди, кі...