Принцип программного управления
МИКРОПРОЦЕССОР. ОСНОВНОЙ АЛГОРИТМ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА.
Микропроцессор — это процессор, выполненный в виде большой интегральной схемы (БИС) и заключённый в герметический корпус. В основе любой ПЭВМ (персональной ЭВМ) лежит использование микропроцессоров. Микропроцессор является «мозгом» компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера.
Основными характеристиками микропроцессора являются быстродействие и разрядность. Быстродействие — это число выполняемых операций в секунду. Разрядность характеризует объём информации, который микропроцессор обрабатывает за одну операцию: 8-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 8 бит информации, 32-разрядный — 32 бита. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. В IBM PC используются микропроцессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с ними процессоры других фирм.
Любую задачу компьютер разбивает на отдельные логические операции, производимые над двоичными числами, причем в одну секунду осуществляются сотни тысяч или миллионы таких операций. Сложение, вычитание, умножение и деление элементарные операции, выполняемые, А Л У ЭВМ. Полный набор таких операций называют системой команд, а схемы их реализации составляют основу, А Л У. Помимо арифметического устройства АЛУ включает и логическое устройство, предназначенное для операций, при осуществлении которых отсутствует перенос из разряда в разряд. Иногда эти операции называют логическое И и логическое ИЛИ. Все операции в АЛУ производятся в регистрах специально отведенных ячейках АЛУ. Время выполнения простейших операций определяется минимальным временем сложения двух операндов, находящихся в регистрах. В случае, если одно или оба слагаемых находятся не в регистра, а в запоминающем устройстве (ЗУ), учитывается также время пересылки слагаемых в регистры и время записи полученной суммы в ЗУ. В большинстве современных микропроцессоров это время составляет от нескольких сотен наносекунд до нескольких микросекунд.
У У — устройство управления, управляет процессом обработки и обеспечивает связь с внешними устройствами.
РЕГИСТРЫ внутренние носители информации микропроцессора. Это внутренняя память процессора. Регистров — три. Один хранит команды или инструкции, два других данные. В соответствии с командами процессор может производить сложение, вычитание или сопоставление содержимого регистров данных.
Основной микропроцессор определяет быстродействие компьютера. Исходный вариант компьютера IBM PC и модель IBM PC XT используют микропроцессор Intel-8088. Модель IBM PC AT использует более мощный микропроцессор Intel-80 286 и ее производительность приблизительно в 5−6 раз больше, чем у IBM PC XT. Модели серии PC/2 используют более мощный микропроцессор Intel-80 386. Их производительность приблизительно в 3−4 раза больше, чем у IBM PC AT, однако это увеличение производительности существенно, в основном, для решения задач, требующих большого об’ема вычислений.
Характеристики микропроцессоров. Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel-8088,80 286,80386SX, 80386(DX), 80486(SX, SX2, DX, DX2, DX4
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду.
Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Следует заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций.
Поэтому микропроцессор Intel-80 386 работает в два раза быстрее Intel-80 286 с такой же частотой.