Головна

Мікросхеми процесорів. Цокольовка типового ЦП

  1. Вибір мікросхеми ОУ.
  2. МІКРОСХЕМИ
  3. Модель типового педагогічного експерименту
  4. Особливості побудови комп'ютерних моделей засобами електронних таблиць.
  5. Синтез і вибір мікросхеми двійкового лічильника.

Основу центрального процесора ВМ становить мікропроцесор -обрабативающее пристрій, що служить для арифметичних і логічних перетворень даних, для організації звернення до основної пам'яті і зовнішніх пристроїв і для управління ходом обчислювального процесу. В даний час існує велика кількість різновидів мікропроцесорів, що розрізняються за призначенням, функціональними можливостями, структурою, виконанням.

Для роботи центрального процесора (ЦП), або мікропроцесора (МП), необхідні напруга живлення і тактові сигнали (імпульси). Генератор тактових імпульсів (ГТВ) може бути окремим пристроєм або входити до складу кристала МП.

Всі сучасні мікропроцесори поміщаються на одній мікросхемі, що визначає їх взаємодію з іншими частинами системи. Кожна мікросхема процесора містить набір висновків, через які відбувається обмін інформацією з зовнішнім світом.

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 / виводу (УВВи) через набір паралельних висновків (так звану шину).

Мікропроцесор контролює всі системи і керує ними за допомогою ліній управління і / або контролю. Адресна шина вибирає елемент пам'яті або порти введення / виводу, що представляють частину інтерфейсу введення / виводу. Двонаправлена ??шина даних служить для передачі даних в центральний пристрій обробки інформації (ЦП) або з нього. ЦП пересилає дані в пам'ять або отримує їх з неї за допомогою шини даних.

Щоб викликати команду, центральний процесор спочатку посилає на згадку про адресу цієї команди по адресним висновків. Потім по лініях управління надсилається сигнал, що потрібно процесору (наприклад: прочитати слово). Пам'ять видає відповідь на інформаційні висновки процесора і посилає сигнал (по лініях управління), що робота виконана. Коли центральний процесор отримує даний сигнал, він приймає слово і виконує викликану команду. Таким чином, ЦП обмінюється інформацією з пам'яттю і пристроями введення / виводу, подаючи сигнали на висновки і приймаючи сигнали на входи. Команда може зажадати читання або запису слів, що містять дані. В цьому випадку процес повторюється для кожного додаткового слова.


На Рис.2.24 приведена спрощена схема обміну сигналами [5] між ЦП і іншими вузлами ВМ. Сигнали з ЦП: 1- Установка фізичного адреси пристрою, до якого звертається ЦП; 2- Команда, яку має виконати пристрій, інформація для запису в пам'ять. Сигнали в ЦП: 3- Відповідь пристрою, в загальному випадку містить сигнал про виконання необхідної команди і інформацію, що надходить по шині даних з пам'яті. Сигнали в пристрої: 1 - Фізичну адресу пристрою; 2- Команда, яку має виконати пристрій; 3- інформації, що надходить по шині даних. Сигнали з пристрою: 3- Відповідь пристрою, інформації з шини даних.

Число адресних і число інформаційних висновків є ключовими параметрами, визначальними продуктивність процесора. Мікросхема, що містить m адресних висновків, може звертатися до 2m осередків пам'яті (m = 16, 20, 32, 65). Мікросхема, що містить n інформаційних висновків, може зчитувати або записувати n -бітний слово за одну операцію (n = 8, 16, 32, 64).

Висновки управління регулюють і синхронізують потік даних до процесора і від нього.

Всі процесори містять висновки для харчування (зазвичай + 1,5в, + 3,3в або + 5в), «Землі» і синхронізуючого сигналу (меандру). Решта висновки різняться від процесора до процесора, однак висновки управління можна розділити на кілька основних категорій:

1. управління шиною. Висновки управління шиною в основному є виходами з ЦП в шину (тобто входами в мікросхеми пам'яті і мікросхеми УВВи);

2. переривання. Висновки переривання - це входи з УВВи в процесор. У більшості систем процесор може дати сигнал УВВи почати операцію, а потім приступити до якогось іншого дії, поки УВВи виконує свою роботу. Коли УВВи закінчить свою роботу, контролер пристрою посилає сигнал на один з висновків переривання, щоб перервати роботу процесора і змусити його обслужити УВВи;

3. арбітраж шин. Висновки вирішення конфліктів (особлива мікросхема арбітр шин) використовується для регулювання потоку інформації в шині, тобто не допускають спроб використання шини декільком пристроями одночасно (в таких випадках ЦП вважається пристроєм);

4. співпроцесор. Деякі ЦП можуть працювати з різними сопроцессорами - графічними процесорами, процесорами з плаваючою точкою і т.п .;

5. стан;

6. різний.

Схема типового центрального процесора, в якому використовуються ці типи сигналів, зображена на рис.2.25.


 Мал. 2.25 Цокольовка типового центрального процесора

Тактові генератори. | типи процесорів


Додатковий код. | Модифіковані коди. | Фізичне представлення інформації в ВМ. | Способи передачі інформації в ВМ. | Вентилі, інтегральні схеми. | Основні елементи ЕОМ | Тригер. | Регістри. | суматори | Лічильники. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати