Устройство управления процессора

Назначение УУ: реализует управление кодом вычислительного процесса, обеспечивая автоматическое выполнение команд программы.

Команда – это последовательность операций.

Структурная модель и схема УУ

· Тактовый импульс обозначает границы машинных тактов процессора, т.е. интервалы времени.

· Регистр команды содержит двоичный код команды, которая подлежит выполнению.

· Флаги необходимы для оценки состояния процессора и результата предыдущей операции. (Используются при выполнении команд передачи управления).

· Оповещающие сигналы обеспечивают передачу УУ запросов прерываний, сигналов подтверждения и т.п.

· Управляющие сигналы формируются устройством управления для инициализации определенных действий со стороны других устройств процессора ЭВМ.

В современных ЭВМ реализуется принцип микропрограммного управления:

· Любая операция, реализуемая ЭВМ рассматривается как последовательность элементарных действий, называемых микрооперациями. Выполнение микрооперации не превышает 1-го такта.

· Для управления порядком следования микроопераций используются логические условия, которые в зависимости от результатов выполнения предыдущих микроопераций могут принимать значения 0 или 1.

· Процесс выполнения команды записывается в виде логарифма, представленного в терминах микроопераций и логических условий - микропрограмма.

Микропрограмма определяет порядок проверки логических условий и следования микроопераций, необходимый для выполнения команды. Совокупность микропрограмм для всех команд (firmWare) определяет возможности процессора по !!!!!!!!!!!!!.

Устройство (в составе УУ), отвечающее за выполнение микропрограмм называется микропрограммным автоматом (МПА).

Конкретизованная схема УУ

УУ состоит из управляющей и адресной частей. Управляющая часть координирует работу всех узлов ЭВМ: адресной части УУ, АЛУ, оперативной памяти ЭВМ и внешних устройств.

Состав управляющей части:

· Регистр команды (для формирования кода команды)

· МПА (вырабатывает управляющие сигналы в соответствие с микропрограммой, проверяет оповещающие сигналы и т.д.)

· УПП – узел прерываний и приоритетов (позволяет реагировать на сигналы от внешних устройств)

Адресная часть обеспечивает формирование адреса следующей команды и адресов операндов, необходимых для выполнения текущей команды.

Одной из основных функций процессора является формирование сигналов управления.

Дата добавления: 2014-01-06