Лічильник команд.

Регістри спеціального призначення.

Регістри мікропроцесора.

Згідно класичного визначення, регістр – логічний вузол, що використовується для тимчасового зберігання інформації (машинних слів). Кожен регістр може використовуватися для одночасного зберігання тільки одного слова. Регістри мікропроцесора поділяються на два типи : регістри спеціального призначення (РСП) та багатоцільові, або так звані регістри
загального призначення (РЗП). Кількість та призначення регістрів залежить від архітектури мікропроцесора.

Типовим представником регістрів спеціального призначення є акумулятор (А) – найголовніший регістр МП при різних маніпуляціях над даними. Більшість арифметичних та логічних операцій здійснюється шляхом використання АЛП та акумулятора. Будь яка операція над двома словами даних (операндами) визначає розміщення одного в А, а другого в іншому регістрі.

Операцію іншого типу, що використовує акумулятор є програмована передача даних із однієї частини МП в іншу (пересилання даних і т.п.).

Виконання операції передачі даних здійснюється в два етапи:

1) спочатку із джерела пересилається в акумулятор;

2) із акумулятора дане пересилається в пункт призначення.

МП може виконувати деякі дії над даними безпосередньо в акумуляторі : А може бути очищеним шляхом запису 0 у всі розряди, крім цього можна вміст А зсувати вліво – вправо.

Розрядність А відповідає довжині слова МП, але існують деякі МП, що мають А подвійної довжини. Такий А можна розглядати як два окремих, в цьому випадку другий А пари використовують для запису додаткових бітів, які появляються при виконанні деяких арифметичних операцій.

У деяких МП є група акумуляторів : у цьому випадку МП повинен володіти різними для кожного А-ра командами завантаження з виходу АЛП, також повинні існувати команди очищення цих А. Превага багатоакумуляторних МП полягає в тому, що такі МП виконують операції з передачею від А-ра до А-ра. Дані можуть зберігатися в одному А, поки в іншому виконується деяка дія.

Часто використовуються і інші назви, такі як вказівник інструкцій, програмний лічильник, або PROGRAM COUNTER.

Називається даний пристрій лічильником, але насправді - це регістр, який використовується як лічильник.

Так як програма – це послідовність команд, які зберігаються в пам¢яті мікро-ЕОМ та призначені для того, щоб інструктувати машину як вирішувати поставлену задачу, для коректного виконання цієї програми команди повинні поступати в строго визначеному порядку. Лічильник команд (ЛК) призначений для вказування адреси наступної команди, що вибирається із пам¢яті. Часто ЛК володіє набагато більшою кількістю розрядів ніж довжина слова даних МП. Наприклад, у більшості 8-ми розрядних МП число розрядів ЛК - 16, що дає змогу записувати дані у кількості 64 К.

Програма може починатися та закінчуватися в любому місці діапазону від 0 до 65535. Щоб звернутися до будь-якої із цих адрес ЛК повинен володіти 16 двійковими розрядами. Де б не розміщувались команди програми, вони слідують одна за одною в строго визначеному порядку, тому коли програма починає виконуватися, першим вмістом ЛК є початкова адреса програми (адреса першої команди). Потім в лічильник команд добавляється по 1 (2 або 3), в залежності від довжини команди в байтах, тобто вибираються адреси наступних команд.

Можливий випадок, коли наступна команда зберігається не в наступній чарунці, а в іншому місці; в цьому випадку ЛК перезавантажується адресою наступної команди (перезавантажується початковою адресою підпрограми) та отримує приріст до цієї адреси поки не зустрінеться команда повернення в головну програму.

Лічильник команд з¢єднаний з внутрішньою ШД МП. Теоретично цей лічильник може отримувати будь-які дані про адреси програми із будь-якого блоку МП, що під¢єднаний до ВШД, але на практиці дані поступають в ЛК із пам¢яті мікро-ЕОМ.

На відміну від акумулятора ЛК не може виконувати операції різного типу. Набір команд, що його використовують досить обмежений в порівнянні з акумулятором.

Адреса області пам¢яті, що містить першу команду програми пересилається із ЛК в регістр адреси пам¢яті (РАП), після чого вміст обох регістрів стає однаковим, відповідно, довжина РАП – 16 розрядів n-розрядного процесора). Адреса місця розташування першої команди передається по адресній шині до схем керування пам¢ятю, в результаті чого зчитується вміст області пам¢яті з вказаною адресою. Вміст цієї чарунки є ніщо інше ніж команда, яка поступає в регістр команд (РК), мова про який буде йти далі. Після отримання команди із пам¢яті МП автоматично дає приріст вмісту ЛК. Цей приріст ЛК отримує тоді, коли МП починає виконувати команду тільки що отриману із пам¢яті. Починаючи із цього моменту ЛК вказує адресу наступної команди, яка зберігається на весь період виконання поточної команди.

4.3.4.Регістр адреси пам¢яті.

РАП служить для зберігання адреси по якій МП звертається до оперативного запам¢ятовуючого пристрою (ОЗП) або постійного запам¢ятовуючого пристрою (ПЗП), тобто вмістить двійкове число – адресу області пам¢яті.

Вихід цього регістру наз. адресною шиною і використовується для вибору області пам¢яті,

або в деяких випадках для вибору порта введення-виведення. Адресу області пам¢яті необхідно зберігати у випадках:

1) при зчитуванні (виборці команди);

2) при зчитуванні операнда;

3) при запису результату.

На протязі підциклу виборки команди із пам¢яті РАП та ЛК володіють однаковим вмістом, тобто РАП вказує місце розташування команди, яка вибирається із пам¢яті. Після декодування команди ЛК отримує приріст, а РАП не отримує.

На протязі підциклу виконання команди вміст РАП залежить від команди, що виконується. Якщо у відповідності до команди, МП повинен виконати ще одне звернення до пам¢яті, то РАП повинен бути використаним повторно в процесі обробки даної команди.

Так як розрядність РАП в двічі більша за розрядність МП, то його можна розбити на два окремих регістри, що мають незалежне підключення до ВШД МП. Один із них називається регістром старшого байту, а інший – регістром молодшого байту. Оскільки РАП під¢єднаний до ВШД, то він може завантажуватися від різних джерел.

Більшість МП володіють командами, які дозволяють завантажувати цей регістр-вмістом ЛК, РЗП, або вмістом будь-якої області пам¢яті. Деякі команди являють собою можливість змінювати вміст РАП шляхом виконання обчислень:

- нове значення вмісту РАП отримується шляхом додавання або віднімання вмісту ЛК з числом, яке вказане в самій команді;

- адресація – адресація з використанням зміщення.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Компонентів.	\|	Регістр станів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.