14. Понятие стека, назначение и организация.

Стек – это область памяти с доступом типа «последний пришел – первый вышел» или LIFO (Last Input – First Output). Стек обычно заполняется в сторону уменьшения адресов, при этом указатель стека показывает на последнюю заполненную ячейку стека – вершину стека TOS (Top of Stack). Такой стек называется типовым, так как именно он применяется в большинстве МС.

При записи в стек нового элемента данных (операция PUSH) содержимое SP уменьшается на 1 или 2 в зависимости от длины элемента (байт или слово) и затем используется в качестве адреса новой вершины, в которую заносится элемент. При считывании элемента данных из стека (операция POP) сначала считывается содержимое TOS, а затем содержимое SP увеличивается на 1 или 2 для адресации новой вершины стека.

15. Указатель стека микропроцессора. Работа указателя стека.

Частным случаем регистра с автомодификацией является указатель стека SP (Stack Pointer). Он необходим для организации системного стека SSEG, который предназначен для хранения адресов возвратов и состояний процессора при вызове подпрограмм и обслуживании прерываний. Стек может также использоваться для временного хранения локальных переменных и передачи входных или выходных параметров при вызовах подпрограмм.

При записи в стек нового элемента данных (операция PUSH) содержимое SP уменьшается на 1 или 2 в зависимости от длины элемента (байт или слово) и затем используется в качестве адреса новой вершины, в которую заносится элемент. При считывании элемента данных из стека (операция POP) сначала считывается содержимое TOS, а затем содержимое SP увеличивается на 1 или 2 для адресации новой вершины стека.

Исключительные удобства, предоставляемые стеком при вызове подпрограмм, привели к тому, что практически все современные МП имеют средства для его построения в виде SP. При использовании стека для хранения локальных переменных и обмена параметрами между вызываемой и вызывающей процедурой может оказаться полезным специальный адресный регистр, указывающий на начало области параметров в стеке. Регистр с таким функциональным назначением называется указателем кадра FP (Frame Pointer). Действительно, значение SP непрерывно меняется, поэтому применять его в качестве точки отсчета при доступе к данным в стеке крайне неудобно. Процедуру доступа можно значительно упростить, если функцию точки отсчета отдать специально зарезервированному для этой цели указателю FP, который принадлежит к классу базовых регистров.

16. Классификация микропроцессоров по числу бис в комплекте и по разрядности.

По числу БИС:

- Однокристальные. Весь микропроцессор размещен на одном кристалле в одной микросхеме (chip).

- Многокристальные (multi-chip). В этом случае различные блоки МП размещены на разных кристаллах. Тем самым можно повысить выход годных изделий, повышается тестируемость и ремонтопригодность МП.

Разрядность микропроцессора

По разрядности данных: фиксированные, в случае фиксированной разрядности указывается конкретное значение длины информации (бит, байт, слово и т. д.); переменные, в случае переменной разрядности указывается значение кванта, на который возможно наращивание разрядности (2, 4 или 8 бит).

Под разрядностью микропроцессора следует понимать величину его разрядной сетки, определяемой соотношением разрядности шины данных и адреса. Строго говоря, не существует точного определения разрядности, но, как правило, под разрядностью понимают ширину поля данных. В литературе можно зачастую встретить так называемые 8-, 16-, 32х64 или 8/16- разрядные процессоры. Так, МП Intel 8080 (I8080) имеет 8-разрядную шину данных и 16-разрядную шину адреса, но по типу обрабатываемых данных относится к 8-разрядному процессору. МП Intel 80386 (I80386) принято называть 32-разрядным процессором, так как он имеет 32-разрядные раздельные шины адреса и данных. Существуют также понятия разрядности машинного слова, разрядности внутренних устройств МП, но под любым определением разрядности следует понимать максимально возможную величину обрабатываемых данных, выраженную в битах (иногда в байтах, словах или двойных словах). Следует заметить, что существуют микропроцессорные системы (МПС) с изменяемой разрядностью данных.