Jednostka centralna

Wykład nr 8 z Podstaw Informatyki

Pojęcia podstawowe

●

Komputer – urządzenie techniczne zdolne do realizacji programu

●

Program – uporządkowany ciąg instrukcji elementarnych zwanych rozkazami

●

Lista rozkazów – zbiór wszystkich rozkazów dostępnych w danym komputerze

●

Rozkaz – uporządkowany ciąg operacji na elementach komputera uaktywnianych przez odpowiednie sygnały sterujące

Pojęcia podstawowe - c.d.

●

Mikrorozkaz – zbiór sygnałów sterujących (nie kolidujących ze sobą)

●

Mikroprogram – uporządkowany ciąg mikro-rozkazów, jednoznacznie opisujący realizację rozkazu

●

Sygnały sterujące – zmienne binarne gene-rowane przez część procesora zwaną ukła-dem sterującym

Struktura jednostki centralnej ma-

szyny W

magistrala adresowa magA

wel

wea

wyl

L

A

Z

Ak

weak

il

dod

pisz

wyad

ode

wyak

PaO

32 x 8

JAL

czyt

przep

KOD ADRES

S

wei

weja

wes

wys

magistrala słowowa magS

Format i lista rozkazów maszyny W

Symbol

Kod

Treść

DOD

001

(AK) + ((AD)) → AK

ODE

010

(AK) - ((AD)) → AK

ŁAD

011

(AK) → (AD)

POB

100

((AD)) → AK

SOB

101

(AD) → L

SOM

110

(AD) → L, gdy (AK) < 0

STP

111

zatrzymanie pracy zegara

Cykl rozkazowy - założenia

●

Podzielony jest na fazy (cykle)

●

Nie można wszystkiego zrobić w jednej fazie

●

Rozpoczyna się pobraniem i zdekodowa-niem rozkazu (czyt, wys, wei) oraz zwięk-szeniem wartości licznika rozkazów (il)

●

Kończy się przygotowaniem do realizacji ko-lejnego rozkazu (wyl, wea)

Rozkaz dodawania

(AK) + ((AD)) → AK

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(AD) → A

((A)) → S

(AK) + (S) → AK

(L) → A

Rozkaz dodawania

(AK) + ((AD)) → AK

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(AD) → A

wyad wea

((A)) → S

czyt

(AK) + (S) → AK

wys weja dod weak

(L) → A

wyl wea

Rozkaz dodawania

F1

F2

F3

czyt = (F1+F3)∙DOD

f

czyt

wys = (F1+F3)∙DOD

wys

wei = f1∙DOD

wei

il = f1∙DOD

il

wyad = F2∙DOD

wyad

wea = (f2+f3)∙DOD

wea

weja = F3∙DOD

weja

dod = F3∙DOD

dod

weak = f3∙DOD

weak

wyl = F3∙DOD

wyl

Rozkaz odejmowania

(AK) - ((AD)) → AK

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(AD) → A

((A)) → S

(AK) - (S) → AK

(L) → A

Rozkaz odejmowania

(AK) - ((AD)) → AK

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(AD) → A

wyad wea

((A)) → S

czyt

(AK) - (S) → AK

wys weja ode weak

(L) → A

wyl wea

Rozkaz odejmowania

F1 F2 F3

f

czyt = (F1+F3)∙ODE

czyt

wys = (F1+F3)∙ODE

wys

wei = f1∙ODE

wei

il = f1∙ODE

il

wyad = F2∙ODE

wyad

wea = (f2+f3)∙ODE

wea

weja = F3∙ODE

weja

ode = F3∙ODE

ode

weak = f3∙ODE

weak

wyl = F3∙ODE

wyl

Rozkaz POB

((AD)) → AK

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(AD) → A

((A)) → S

(S) → AK

(L) → A

Rozkaz POB

((AD)) → AK

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(AD) → A

wyad wea

((A)) → S

czyt

(S) → AK

wys weja przep weak

(L) → A

wyl wea

Rozkaz POB

F1

F2

F3

czyt = (F1+F3)∙POB

f

czyt

wys = (F1+F3)∙POB

wys

wei = f1∙POB

wei

il = f1∙POB

il

wyad = F2∙POB

wyad

wea = (f2+f3)∙POB

wea

weja = F3∙POB

weja

przep = F3∙POB

przep

weak

weak = f3∙POB

wyl

wyl = F3∙POB

Rozkaz ŁAD

(AK) → (AD)

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(AD) → A

(AK) → S

(S) → (A)

(L) → A

Rozkaz ŁAD

(AK) → (AD)

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(AD) → A

wyad wea

(AK) → S

wyak wes

(S) → (A)

pisz

(L) → A

wyl wea

Rozkaz ŁAD

F1

F2

F3

czyt = F1∙ŁAD

f

wys = F1∙ŁAD

czyt

wei = f1∙ŁAD

wys

wei

il = f1∙ŁAD

il

wyad = F2∙ŁAD

wyad

wea = (f2+f3)∙ŁAD

wea

wyak = F2∙ŁAD

wyak

wes = F3∙ŁAD

wes

pisz = f3∙ŁAD

pisz

wyl = F3∙ŁAD

wyl

Rozkaz skoku bezwarunkowego

(AD) → L

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(AD) → A

(AD) → L

Rozkaz skoku bezwarunkowego

(AD) → L

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(AD) → A

wyad wea

(AD) → L

wyad wel

Rozkaz skoku bezwarunkowego

czyt = F1∙SOB

F1

F2

f

wys = F1∙SOB

czyt

wei = f1∙SOB

wys

il = f1∙SOB

wei

wyad = F2∙SOB

il

wea = f2∙SOB

wyad

wel = f2∙SOB

wea

wel

Rozkaz skoku bezwarunkowego

i SOM, gdy liczba ujemna

czyt = F1∙(SOB+SOM∙Z)

F1

F2

f

wys = F1∙(SOB+SOM∙Z)

czyt

wei = f1∙(SOB+SOM∙Z)

wys

il = f1∙(SOB+SOM∙Z)

wei

wyad = F2∙(SOB+SOM∙Z)

il

wea = f2∙(SOB+SOM∙Z)

wyad

wel = f2∙(SOB+SOM∙Z)

wea

wel

Rozkaz SOM, gdy liczba nieujemna

w akumulatorze

(L) + 1 → L

((A)) → S

(S) → I

(L) + 1 → L

(L) → A

Rozkaz SOM, gdy liczba nieujemna

w akumulatorze

(L) + 1 → L

((A)) → S

czyt

(S) → I

wys wei

(L) + 1 → L

il

(L) → A

wyl wea

Rozkaz SOM, gdy liczba nieujemna

w akumulatorze

F1 F2

czyt = F1∙SOM∙Z

f

wys = F1∙SOM∙Z

czyt

wei = f1∙SOB+SOM∙Z

wys

il = f1∙SOM∙Z

wei

wyl = F2∙SOM∙Z

wea = f2∙SOM∙Z

il

wyl

wea

Podsumowanie

●

Rozkaz i jego elementy

●

Zasada wykonywania rozkazów

●

Lista rozkazów

●

Metoda projektowania rozkazów

●

Równania rozkazów

Document Outline

  • Slajd 1
  • Slajd 2
  • Slajd 3
  • Slajd 4
  • Slajd 5
  • Slajd 6
  • Slajd 7
  • Slajd 8
  • Slajd 9
  • Slajd 10
  • Slajd 11
  • Slajd 12
  • Slajd 13
  • Slajd 14
  • Slajd 15
  • Slajd 16
  • Slajd 17
  • Slajd 18
  • Slajd 19
  • Slajd 20
  • Slajd 21
  • Slajd 22
  • Slajd 23
  • Slajd 24
  • Slajd 25
  • Slajd 26