- •1.Архитектура эвм
- •1.1.Структура мпс
- •1.2.Основные понятия в архитектуре мпс
- •1.3.Архитектура фон Неймана
- •1.4.Гарвардская архитектура
- •1.5.Параллельная архитектура
- •1.6.Конвейерная архитектура
- •1.7.Суперскалярная архитектура
- •1.8.Архитектура vliw
- •1.9.Архитектуры cisc, risc
- •2.Ассемблеры
- •2.1.1.Программа Ассемблер
- •2.1.2.Язык Ассемблер
- •2.1.3.Основы 32-битного программирования в Windows
- •2.1.4.Api функции
- •2.2.Сообщения Windows
- •2.3.Версии ассемблеров
- •2.4.Среды разработки
- •3.Представление данных в эвм
- •3.1.Системы счисления и преобразования между ними
- •3.2.Форматы представления чисел
- •3.2.1.Форматы представления двоичных чисел
- •3.2.2.Формат с плавающей точкой
- •3.3.Типы адресаций операндов
- •3.4.Интерфейсы
- •3.4.1.Последовательный интерфейс rs-232c
- •3.4.2.Интерфейс параллельного порта
- •3.4.3.Инфракрасный интерфейс
- •3.4.4.Интерфейс Bluetooth
- •3.4.5.Интерфейс usb
- •3.4.6.Интерфейс ieee 1394 - FireWire
- •3.4.7.Сопроцессоры
- •3.4.8.Система прерываний и исключений
- •3.4.9.Интерфейс jtag
Оглавление
1. Архитектура ЭВМ 2
1.1. Структура МПС 2
1.2. Основные понятия в архитектуре МПС 3
1.3. Архитектура фон Неймана 4
1.4. Гарвардская архитектура 5
1.5. Параллельная архитектура 5
1.6. Конвейерная архитектура 6
1.7. Суперскалярная архитектура 7
1.8. Архитектура VLIW 8
1.9. Архитектуры CISC, RISC 8
2. Ассемблеры 9
2.2. Сообщения Windows 16
2.3. Версии ассемблеров 17
2.4. Среды разработки 19
3. Представление данных в ЭВМ 22
3.1. Системы счисления и преобразования между ними 22
3.2. Форматы представления чисел 24
3.3. Типы адресаций операндов 27
3.4. Интерфейсы 27
1.Архитектура эвм
Процессором называют программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. Первые процессоры строились с использованием элементной базы общего назначения. В настоящее время процессоры используют специализированные большие или сверхбольшие интегральные схемы (БИС/СБИС),
Микропроцессром (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. МП появились, когда уровень интеграции ИС достиг значений, при которых необходимые для программной реализации алгоритмов блоки удалось разместить на одном или нескольких кристаллах. В настоящее время понятия процессор и МП эквивалентны.
МП система (МПС) – совокупность МП, памяти и устройства ввода/вывода (внешние устройства). Решаемая задача определяется реализуемой МП программой, структура МПС остается неизменной, что и определяет ее универсальность.
Совокупность БИС/СБИС, пригодных для совместного применения в МПС, называют МП комплектом (МПК). Понятие МПК задает номенклатуру микросхем с точки зрения возможностей их совместного применения (совместимость по архитектуре, электрическим параметрам, конструктивным признакам и др.). В состав МПК могут входить микросхемы различных серий и схемотехнологических типов при условии их совместимости.
1.1.Структура мпс
Практически всегда структура МПС является магистрально-модульной. В такой структуре имеется группа магистралей (шин), к которым подключаются различные модули (блоки), обменивающиеся между собой информацией поочередно, в режиме разделения времени.
Термин "шины" относится к совокупности цепей (линий), число которых определяет разрядность шины.
Типична 3-шинная структура МПС с шинами адресов ША, данных ШД и управления ШУ. Наряду с русскими терминами применяются английские АВ (Address Bus), DB (Data Bus) и СВ (Control Bus).
Структура МПС с простым МП от Intel, который имеет мультиплексируемую шину адресов/данных.
Микропроцессор МП. Выполняя программу, МП обрабатывает команду за командой. Команда задает выполняемую операцию и содержит сведения об участвующих в ней операндах. После приема команды происходит ее расшифровка и выполнение, в ходе которого МП получает необходимые данные из памяти или внешних устройств. Ячейки памяти и внешние устройства (порты) имеют номера, называемые адресами, которыми они обозначаются в программе.
Генератор Г задает МП тактовые импульсы. По каждому МП выполняет команду.
Однонаправленная адресная шина ША. По ней МП посылает адреса, определяя объект, с которым будет обмен.
Двунаправленная шина данных ШД. По ней МП обменивается данными с модулями (блоками) системы.
Шина управления ШУ. По ней идет обмен управляющей информацией.
Постоянное запоминающее устройство - ПЗУ (ROM – Read Only Memory) хранит фиксированные программы и данные, оно является энергонезависимым и при выключении питания информацию не теряет.
Оперативное запоминающее устройство - ОЗУ (RAM - Random Access Memory) хранит оперативные данные (изменяемые программы, промежуточные результаты вычислений и др.), является энергозависимым и теряет информацию при выключении питания. Для приведения системы в работоспособное состояние после включения питания ОЗУ следует загрузить необходимой информацией.
Интерфейс управления ИУ. Осуществляет взаимодействие с устройствами ввода-вывода (УВВ) или внешними устройствами (ВУ) - техническими средствами для передачи данных извне в МП или память либо из МП или памяти во внешнюю среду. Для подключения ВУ необходимо привести их сигналы, форматы слов, скорость передачи и т. п. к стандартному виду, воспринимаемому данным МП. Это выполняется специальными блоками, называемыми адаптерами (интерфейсными блоками ввода-вывода). Интерфейсом называют совокупность аппаратных и программных средств, унифицирующих процессы обмена между модулями системы.
Кроме обозначенных блоков, в состав систем входят обычно и более сложные, чем адаптеры, блоки управления внешними устройствами - контроллеры. К их числу относятся контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти,оллеры клавиатуры, дисплея, дисковой памяти и т. д.
Контроллеры прерываний обеспечивают обмен с внешними устройствами в режиме прерывания (временной остановки) выполняемой программы для обслуживания запроса от внешнего устройства.
Контроллеры прямого доступа к памяти обслуживают режим прямой связи между внешними устройствами и памятью без участия МП. При управлении обменом со стороны МП пересылка данных между внешними устройствами и памятью происходит в два этапа — сначала данные принимаются МПом, а затем выдаются им на приемник данных. В режиме прямого доступа к памяти МП отключается от шин системы и передает управление ими контроллеру прямого доступа, а передачи данных осуществляются в один этап — непосредственно от источника к приемнику.
В состав МПС часто входят также программируемые таймеры, формирующие различные сигналы (интервалы, последовательности импульсов и т. д.) для проведения операций, связанных со временем.
В современных МП системах используются наборы микросхем (Chip sets), которые соединяют компонеты:
Северный мост для связи МП с памятью.
Южный мост для ввода-вывода.