На головну

мікросхеми процесорів

  1. Гібридні інтегральні мікросхеми
  2. Гібридні інтегральні мікросхеми
  3. ІНТЕГРАЛЬНІ МІКРОСХЕМИ тригерів
  4. Мікросхеми пам'яті ОЗУ і ПЗУ.
  5. Особливості процесорів Pentium
  6. Плівкові інтегральні мікросхеми

Всі сучасні процесори поміщаються на одній мікросхемі. Це робить цілком певним їх взаємодія з іншими частинами системи. Кожна мікросхема процесора містить набір висновків, через які відбувається обмін інформацією з зовнішнім світом. Одні висновки передають сигнали від центрального процесора, інші приймають сигнали від інших компонентів, треті роблять і те й інше. Вивчивши функції всіх висновків, ми зможемо дізнатися, як процесор взаємодіє з пам'яттю і пристроями введення-виведення на цифровому логічному рівні.

Висновки мікросхеми центрального процесора можна поділити на три типи: адресні, інформаційні та керуючі. Ці висновки пов'язані з відповідними висновками на мікросхемах пам'яті і мікросхемах пристроїв введення-виведення через набір паралельних проводів (так звану шину). Щоб викликати команду, центральний процесор спочатку посилає на згадку про адресу цієї команди по адресним висновків. Потім він запускає одну або кілька ліній управління, щоб повідомити пам'яті, що йому потрібно, наприклад, прочитати слово. Пам'ять видає відповідь, поміщаючи потрібне слово на інформаційні висновки процесора і посилаючи сигнал про те, що це зроблено. Коли центральний процесор отримує даний сигнал, він приймає слово і виконує викликану команду.

Команда може вимагати читання або запису слів, що містять дані. В цьому випадку весь процес повторюється для кожного додаткового слова. Як відбувається процес читання і запису, ми детально розглянемо нижче. Важливо розуміти, що центральний процесор обмінюється інформацією з пам'яттю і пристроями введення-виведення, подаючи сигнали на висновки і приймаючи сигнали на входи. Іншого способу обміну інформацією не існує. Число адресних висновків і число інформаційних висновків - два ключові параметри, які визначають продуктивність процесора. Мікросхема, що містить m адресних висновків, може звертатися до 2т осередків пам'яті. Зазвичай m дорівнює 16, 20, 32 або 64. Мікросхема, що містить п інформаційних висновків, може зчитувати або записувати n-бітове слово за одну операцію. Зазвичай п одно 8,16,32,36 або 64. Центральному процесору з 8 інформаційними висновками знадобиться 4 операції, щоб вважати 32-бітове слово, тоді як процесор, який має 32 інформаційних виведення, може зробити ту ж роботу в одну операцію. Отже, мікросхема з 32 інформаційними висновками працює набагато швидше, але і коштує набагато дорожче. Крім адресних і інформаційних висновків кожен процесор містить висновки управління. Висновки управління регулюють і синхронізують потік даних до процесора і від нього, а також виконують інші різноманітні функції.

Всі процесори містять висновки для харчування (зазвичай +3,3 В або +5 В), «землі» і синхронізуючого сигналу (меандру). Решта висновки різняться від процесора до процесора. Проте висновки управління можна розділити на кілька основних категорій:

1. Управління шиною.

2. Переривання.

3. Арбітраж шини.

4. Стан.

5. Різне.

Нижче ми коротко опишемо кожну з цих категорій. Коли ми будемо розглядати мікросхеми Pentium II, UltraSPARC II і picojava II, ми дамо більш детальну інформацію. Схема типового центрального процесора, в якому використовуються ці типи сигналів, зображена на рис. 3.31.

Висновки управління шиною здебільшого представляють собою виходи з

центрального процесора в шину (і отже, входи в мікросхеми пам'яті і мікросхеми пристроїв введення-виведення). Вони повідомляють, що процесор хоче вважати інформацію з пам'яті, або записати інформацію в пам'ять, або зробити що-небудь ще.

Висновки переривання - це входи з пристроїв введення-виведення в процесор. У більшості систем процесор може дати сигнал пристрою введення-виведення почати операцію, а потім приступити до якогось іншого дії, поки пристрій введення-виведення виконує свою роботу. Коли пристрій введення-виведення закінчує свою роботу, контролер введення-виведення посилає сигнал на один з висновків переривання, щоб перервати роботу процесора і змусити його обслуговувати пристрій введення-виведення (наприклад, перевіряти помилки введення-виведення). Деякі процесори містять вихідний висновок, щоб підтверджувати отримання сигналу переривання.

Висновки вирішення конфліктів в шині потрібні для того, щоб регулювати потік інформації в шині, тобто не допускати таких ситуацій, коли два пристрої намагаються скористатися шиною одночасно. З метою вирішення конфліктів центральний процесор вважається пристроєм. Деякі центральні процесори можуть працювати з різними сопроцессорами (наприклад, з графічними процесорами, процесорами з плаваючою точкою і т. П.). Щоб забезпечити обмін інформацією між процесором і співпроцесором, потрібні спеціальні висновки для передачі сигналів.

Крім цих висновків у деяких процесорів є різні додаткових

ні висновки. Одні з них видають або приймають інформацію про стан, інші потрібні для перезавантаження комп'ютера, а треті - для забезпечення сумісності зі старими мікросхемами пристроїв введення-виведення.

 



Попередня   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   Наступна

Осередки пам'яті і їх адреси. | Модульне ОЗУ. | Шини інформаційного обміну. | Символьні термінали. | Символьне кодування інформації. | Інтегральні схеми. | комбінаційні схеми | арифметичні схеми | Засувки, тригери. | Регістри і організація пам'яті. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати