Архітектура мікропроцесорів

Поняття архітектури мікропроцесора визначає його складові частини, а також зв'язки та взаємодію між ними. Архітектура містить:

1) структурну схему самого МП;

2) програмну модель МП (опис функцій регістрів);

3) інформацію про організацію пам'яті (ємність пам'яті та способи її адресації); 4) опис організації процедур введення-виведення.

Існують два основні типи архітектури - фоннейманівська та гарвардська. Фоннейманівську архітектуру (рис. 2.8, а) запропонував 1945 року американський математик Джо фон Нейман.

Особливістю цієї архітектури є те, що програма і дані знаходяться у спільній пам'яті, доступ до якої здійснюється по одній шині даних і команд.

Гарвардську архітектуру вперше реалізовано 1944 року в релейній обчислювальній машині Гарвардського університету (США). Особливістю цієї архітектури є те, що пам'ять даних і пам'ять програм розділені та мають окремі шину даних і шину команд (рис. 2.8, б), що дозволяє підвищити швидкодію МП системи.

Структурні схеми обох архітектур містять: процесорний елемент, пам'ять, інтерфейси введення-виведення (ІВВ) і ПВВ. Пам'ять і ПВВ для різних типів МП можуть бути як внутрішніми, тобто розміщуватися на тому ж кристалі, що і процесорний елемент, так і зовнішніми.

Процесорний елемент містить регістри, арифметико-логічний пристрій (АЛП), пристрій керування і виконує функції обробки даних та керування процесами обміну інформацією. Пам'ять забезпечує зберігання кодів команд програми і даних. Інтерфейси призначені для зв'язку з ПВВ (наприклад, з клавіатурою, дисплеєм, друкувальними пристроями, датчиками інформації). Усі елементи структурної схеми з'єднані за допомогою шин.

Розширену структурну схему з процесором фоннейманівської архітектури показано на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Структурна схема з процесором фоннейманівської архітектури

Схема процесора містить пристрій керування, АЛЛ і регістри: адреси, даних, команд, стану, а також акумулятор, лічильник команд та вказівник стека.

Пристрій керування відповідно до кодів команд та зовнішніх керува-льних сигналів і сигналів синхронізації виробляє керувальні сигнали для нсіх блоків структурної схеми МП, а також керує обміном інформацією між МП, пам'яттю і ПВВ.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Організація шин

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.