Устройство управления микропроцессора

Регистры общего назначения микропроцессора

Микропроцессоры 80386+ содержат восемь 32 – х разрядных регистров общего назначения (РОНов): ЕАХ – аккумулятор, ЕВХ – база, ЕСХ – счетчик, EDX - данные, EBP – указатель базы, ESI – индекс источника, EDI – индекс приемника, ESP – указатель стека.

РОНы предназначены для хранения данных и адресов. Поддерживают работу с данными разрядностью 8, 16, 32 бита и адресами разрядностью 16 или 32 бита.

Младшие 16 разрядов РОНов доступны при использовании имен АХ, ВХ, СХ, DX, BP, SI, DI, SP. При операциях с байтами можно отдельно обращаться к младшему байту (разряды 7 – 0) при использовании имен AL, BL, CL, DL, либо к старшему байту (разряды 15 – 8) при использовании имен AH, BH, CH, DH.

Данные в РОНы загружаются командами. Например, MOV AL, 45 (число 45 загружается в РОН AL.

Адреса в РОНы загружаются командами. Например, LEA BX, AS (относительный адрес AS загружается в РОН BX.

Арифметико–логическое устройство микропроцессора. Регистр флагов

Арифметико –логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций. Арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление. Логические операции: конъюнкция (логическое умножение), дизъюнкция (логическое сложение), инверсия (логическое отрицание), Исключающее ИЛИ (неравнозначность).

По результату операции АЛУ формирует флаги, которые записываются в регистр флагов.

Флаги:

1) CF – флаг переноса/заёма. CF равен 1, если при выполнении сложение был перенос из старшего разряда или был заем при вычитании;

2) PF – флаг четности. PF равен 1, если младший байт результата содержит четное количество единиц;

3) AF - флаг полупереноса. AF равен 1, если при выполнении операции сложения был перенос из младшей тетрады в старшую, т.е. из третьего разряда в четвертый, либо был заем при вычитании;

4) ZF – флаг нуля. ZF равен 1, если результат равен нулю;

5) SF – флаг знака. SF равен 1, если результат отрицательное число. SF равен 0, если результат положительное число;

6) OF – флаг переполнения. OF равен 1, если при выполнении арифметической операции над числами со знаком происходит переполнение разрядной сетки.

Устройство управления обеспечивает управление при выполнении команды.

Состав:

- регистр команд;

- счетчик команд;

- микропрограммное устройство управления;

- очередь команд.

Регистр команд предназначен для приема из памяти команды и ее хранение. Команда, которая находится в регистре команд, называется текущей, именно ее процессор выполняет в данное время.

Счетчик команд (указатель команд) хранит относительный адрес команды. После выборки команды из памяти содержимое счетчика команд увеличивается на длину команды. Программисту счетчик команд не доступен. Содержимое счетчика команд изменяется при выполнении команд:

- безусловного перехода;

-условных переходов;

- перехода на подпрограмму;

- прерывание.

Микропрограммное устройство управления обеспечивает преобразование кода операции команды в сигналы, управляющие блоками процессора.

Для каждой команды разработчик процессора разрабатывает микропрограмму. Микропрограммы всех команд процессора хранятся в постоянной памяти процессора.

Очередь команд увеличивает скорость работы микропроцессора. Пока выполняется команда, находящаяся в регистре команд, если магистраль процессора свободна, из памяти считывается следующая команда и загружается в очередь команд.

Дата добавления: 2014-11-06