Презентация "Микропроцессор" (10 класс углубленный уровень)

Автоматическое выполнение программы процессором

10 класс

(базовый и профильный уровни)

Болгова Н.А.

МБОУ СОШ с УИОП с.Тербуны

Процессор

1

• «Мозг компьютера»,
• Устройство, предназначенное для автоматического считывания команд программы и их выполнения

Процессор

2

АЛУ (арифметико-логическое устройство)

Состав:

2 регистра – исходные данные

Сумматор – действие «+»

Работает только с целыми числами

Встроенный математический сопроцессор работает с вещественными числами

Процессор

АЛУ (арифметико-логическое устройство)

АЛУ производит вычисления и анализ результата (регистр R):

регистр состояния процессора R – биты устанавливаются по результату R последней операции:

Бит Z (zero), если R = 0

Бит N (negative), если R

Бит C (carry), если произошел перенос

R ≤ 0 : N or Z

R ≥ 0 : not N

Процессор

УУ

(устройство управления)

АЛУ

Действия УУ :

-Извлечение из памяти команды

• Расшифровка команды, определение необходимости действий
• Определение адресов ячеек памяти хранения данных
• Занесение в АЛУ данных
• Управление результатом операции
• Сохранение результата

Процессор

УУ

АЛУ

РОН

(регистры общего назначения)

• Хранят данные (число, код символа и т.д.)
• Хранят адреса ячеек памяти данных

Предназначены для использования программным обеспечением

Процессор

3

УУ

АЛУ

РОН

Характеристика процессора :

1. Таковая частота

(количество тактовых импульсов в секунду, измеряется в ГГц)

2. Разрядность

( максимальное количество двоичных разрядов, обрабатываемые за 1 команду):

• Разрядность регистров
• Разрядность шины данных
• Разрядность шины адреса

Адресное пространство – величина памяти – N = 2 R , где R- кол-во разрядов шины адреса

Система команд процессора

4

Включает группы машинных команд :

1. Команды передачи (копирования) данных

2. Арифметические операции

3. Логические операции (И, ИЛИ, НЕ, исключающее ИЛИ, команды сдвига)

4. Команды ввода – вывода

5. Команды переходов (условного, безусловного)

Система команд процессора

4

Основные подходы к построению системы команд процессора:

• Процессоры с полным набором команд (CISC)
• Процессоры с сокращенным набором команд (RISC)

Система команд процессора

Операционная часть

(коды операций – какое действие надо выполнить)

Адресная часть

(где хранятся данные,

куда поместить результат)

Операнды -

Исходные данные для команды:

(содержимое регистров (ячеек памяти), константы)

Пример команды процессора

5

81 С2 01 01 ( 4 байта памяти)

81С – сложение содержимого регистра с константой

2 – условное обозначение регистра DX (это операнд!)

0101 – константа 101 16 , которую нужно сложить (это операнд!)

6

Самое главное:

• Процессор - устройство, предназначенное для автоматического считывания команд программы и их выполнения.
• Обязательны две части процессора: АЛУ и УУ.
• Регистры общего назначения предназначены для использования программным обеспечением.
• Выполнение каждой машинной команды состоит из элементарных действий (микрокоманд). Очередная микрокоманда начинает выполняться при новом тактовом импульсе.

6

Самое главное:

• Тактовая частота – количество тактовых импульсов за 1 секунду

• Разрядность - максимальное количество двоичных разрядов, обрабатываемые за 1 команду.

Литература

• К.Ю.Поляков, Е.А.Еремин «Информатика 10 класс (базовый и профильный уровни)»: Москва, БИНОМ, 2019
• К.Ю.Поляков, Е.А.Еремин «Информатика 10 класс (углубленный уровень)»: Москва, БИНОМ, 2017