3. Устройство управления.
Устройство управления (УУ)
1) Назначение и функции УУ.
УУ входит в состав ЦП и служит для выработки управляющих сигналов усов в соответствии с выбранной из ОП команды, то есть управляет работой ЦП. Выполнение команд производится в следующей последовательности:
1 Выборка команды из ОП.
2 Дешифрация КОП.
3 Формирование исполнительных адресов операндов.
4 Выборка операндов из ОП (РОНов, КЭШа)
5 Выполнение действия в АЛУ.
6 Отсылка результата в ОП.
2) Структурная схема УУ
Рисунок 11 – Структурная схема УУ
БВК и Д – Блок выборки команд и данных. Служит для приёма команды, хранения её до окончания операции, расшифровки кода операции, модификация адресов, формирование адреса следующей микрокоманды, выдачи адресов операндов.
БЦУ – блок центрального управления. Вырабатывает последовательность Усов в соответствии с выбранной и расшифрованной командой.
ПУ – пульт управления. Служит для управления работой ЭВМ оператором в автономном режиме, так как с помощью ПУ производится визуальный контроль состояния отдельных устройств ЭВМ. ПУ применяется в ЭВМ общего назначения.
БП – блок прерываний. Служит для реализации запросов на прерывания от внешних источников (INT) и немаскируемые внутренние прерывания от устройств на МB.
БУОП – блок управления оперативной памятью. Управляет обменом информации ЦП с ОП и УВВ.
БЗП – блок защиты памяти. Служит для предотвращения искажения любой информации при записи или чтении в ОП в мультипрограммной среде, то есть исключение влияния одной программы на другую. В этом блоке находится схема защиты памяти по ключам, с помощью которой при каждом обращении к ОП производится контроль работы системы адресации памяти (см. ниже).
БВС – блок внешних связей. Служит для объединения микропроцессоров в мультипроцессорные системы для обмена управляющей информацией.
БТ – блок таймеров. Служит для подсчёта временных интервалов и управления работой ЦП по принимаемым временным соотношениям. В БТ входят:
- Системный таймер, вырабатывающий такты CLK
- Часы реального времени
- В ЭВМ общего назначения компаратор, который указывает время прерывания программы в соответствии с программой.
БМП – блок местной памяти – это регистры и кэш (1 уровня).
БС – блок синхронизации. Служит для жёсткой синхронизации работы всех блоков УУ. В соответствии с тактами CLK.
Основная память. Распределение адресного пространства ibm pc xt.
Основная память
а) Количество адресуемой памятью определяется разрядностью ША. В IBM PC XT на базе МП I86,88 nша = 20, ОП = 1Мб, эта память называется основной памятью и используется МП-ми всех типов в реальном режиме работы.
Рисунок 18 - IBM PC XT на базе МП I86,88
640Кб – базовая память для программ и данных DOS. Из них 1К – вектора прерываний в RM. Выше 640К область верхней памяти UMA (Upper Memory Area), равная 384К: Video RAM (128K) для обработки текстовых режимов видеосистемы. ROM BIOS I/O – 128К – для управляющих программ адаптеров, установленных в разъём MB и имеющих свои ROM BIOS – Видеокарта, звуковая карта, контроллер HDD, контроллер CD/DVD. ROM BIOS M/B – 128 К – для системной BIOS, которая записана в ROM BIOS на MB. Здесь хранятся тестовые программы, например POST – программа самопроверки оборудования при включении питания; Bootstrap Loader – первоначальный загрузчик, который инициирует поиск OS на винчестере, загружает её в память и передаёт управление системой.