Билеты МПС. МПС. Сформулируйте понятие Архитектура микропроцессорной системы (мпс). Дайте определение понятию Архитектура микропроцессора, перечислите основные элементы мп и их назначение. (1 1 1 1)
 Скачать 2.26 Mb.
|
Билет №101. Опишите обобщенную структуру МПС. Дайте определение понятиям память ЭВМ и процессор.  В состав МПС входят следующие блоки: Микропроцессор (МП) — выполняет обработку информации и управляет работой МПС. Запоминающее устройство(ЗУ) — служит для хранения информации (прежде всего программы), а также других данных, используемых в процессе расчетов, или результатов расчетов. Устройство ввода-вывода (УВВ) предназначено для организации обмена информацией между МПС и другими устройствами (датчиками, усилителями, устройствами ввода и т.п.). УВВ может отсутствовать в МПС, наличие ЗУ и микропроцессора является обязательным. Внешние линии связи предназначены для передачи информации за пределы микропроцессорной системы и приема информации от внешних устройств. ПАМЯТЬ - Среда или функциональная часть ЭВМ, предназначенная для приема, хранения и избирательной выдачи данных. Различают оперативную (главную, основную, внутреннюю), регистровую, кэш- и внешнюю память. Центральный процессор (ЦП; также центра́льное проце́ссорное устро́йство — ЦПУ) — электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором. 2. Командные циклы микропроцессора. Структура командного цикла. Процесс выполнения программы в микроЭВМ представляет собой последовательность командных циклов. Каждая команда в микропроцессоре выполняется на протяжении командного цикла. Командный цикл состоит из: ● цикла выборки команды, ● цикла выполнения команды. Продолжительность цикла выборки команды зависит от формата команды (количества байтов в машинном коде команды). Продолжительность цикла выполнения команды зависит от способа адресации операндов. Например, при выполнении команд с регистровой адресацией не нужно дополнительное обращение к памяти для чтения операнда, в командах с косвенной адресацией такое обращение необходимо. Поэтому продолжительность командного цикла в микропроцессоре различна для различных команд и определяется количеством обращений к памяти или к внешнему устройству. Интервал, на протяжении которого осуществляется одно обращение микропроцессора к памяти или к внешнему устройству, называется машинным циклом. Командный цикл микропроцессора состоит из некоторого количества машинных циклов (в зависимости от типа команды). В команде может быть от одного до пяти машинных циклов. Машинный цикл, в свою очередь, разбивается на некоторое количество машинных тактов. В течение каждого машинного такта выполняется элементарное действие (микрооперация) в микропроцессоре. Количество тактов в цикле определяется кодом команды и равно от 3 до 5. Продолжительность такта задается периодом импульсов синхронизации, подаваемых от тактового генератора. Все внутренние операции микропроцессора и формирование внешних сигналов происходят в моменты времени, определяемые тактовыми импульсами. Таким образом, командный цикл микропроцессора состоит из некоторого количества машинных циклов, а каждый машинный цикл – из определенного количества тактов. В зависимости от действий, выполняемых микропроцессором, различают следующие типы машинных циклов: ● выборка команды, ● чтение памяти, ● запись в память, ● чтение стека, ● запись в стек, ● ввод данных из внешнего устройства, ● вывод данных на внешнее устройство, ● прерывание. 3. Построить компилятор команды OUT  1. Для выделения конкретной буквы из потока символов используется компаратор. В начальном состоянии компаратор сравнивает поступивший символ с семизначным кодом буквы «O» 2. Автомат переходит в следующее состояние, если после буквы «O» поступает буква «U» 3. Автомат переходит в следующее состояние, если после буквы «O», а затем «U» поступает буква «T» 4. Если все условия соблюдены, то при введении команды OUT последний триггер выдаст положительный сигнал Билет №11Перечислите основные шины МПС и опишите их назначение и характеристики. Вадим Каковы принципы функционирования динамической, статической и энергонезависимой памяти? Назовите методы и способы организации кэш-памяти. Ответ с разбора: Оперативная память строится на микросхемах динамического или статического типа. 1. Статический - обладает более высоким быстродействием, но значительно дороже динамической. В Статической памяти элементы построены на различных вариантах тригерров - схем с 2-мя состояниями. После записи бита, такая ячейка может пребывать сколько угодно, нужно лишь питание При обращении подается полный адрес, который с помощью дешифратора преобразуется в номер конкретной ячейки. Ячейки имеют малое время срабатывание, но высокое потребление энергии. Поэтому используются в основном в микропроцессорной и буферной памяти 2. Динамический - идет построение на основе полупроводниковых областей с накоплением зарядов, которые почти не потребляют энергию при хранении Конденсаторы расположены на пересечении горизонтальных и вертикальных шин матрицы, с помощью передачи электрических импульсов происходит выбор ячейки. При обращении к микросхеме сначала подается RAS сигнал (адрес строки), а потом CAS сигнал (адрес столбца) Из-за того, что конденсаторы быстро разряжаются. То чтобы не потерять данные этот заряд надо восполнять (поэтому пямять динамическая) На подзаряд тратится энергия и время, что снижает производительность системы. 3. Энергонезависимый тип - информация в нем может хранится в отсутствии энергопитания. (ПЗУ) КЭШ-Память Буферное ЗУ расположено между основной памятью и процессором. Основное назначение кэш памяти - кратковременное хранение и выдача активной информации процессору, что сокращает число обращений к основной памяти и ускоряет работу Способу размещения: Прямое распределение (При прямом распределении место хранения строк в кэш-памяти однозначно определяется по адресу строки) Схематически построить простой процессор с архитектурой Фон-Неймана использую готовые блоки. Обозначить использованные блоки, обозначить их входы и выходы. |