Сверхоперативное запоминающее устройство

Cтраница 3

Виды конструктивного исполнения элементов МП-системы. [31]

Основным функциональным блоком МП-системы является микропроцессор. В общем случае МП содержит три основных функциональных узла: арифметико-логическое устройство ( АЛУ), перестраиваемое на выполнение одной из нескольких десятков операций; сверхоперативное запоминающее устройство ( СОЗУ), регистры которого служат для кратковременного хранения текущей информации; устройство управления ( УУ), организующее работу АЛУ, СОЗУ и всей МП-системы. [32]

Запоминающие устройства ЦВМ предназначены для хранения программы решения данной задачи, исходных данных и констант, промежуточных и конечных результатов. В зависимости от времени выборки информации запоминающие устройства ( ЗУ) электронных вычислительных машин принято делить на внешние запоминающие устройства ( накопители) ( ВЗУ), оперативные запоминающие устройства ( ОЗУ) и сверхоперативные запоминающие устройства. [33]

Общая структура микропроцессора. [34]

Регистр многоразрядного двоичного числа является основным элементом СОЗУ. Запоминая и сохраняя двоичный код, он образует ячейку памяти. Сверхоперативное запоминающее устройство состоит из ряда регистров, имеющих функциональное и общее назначение. В регистр команд РК записывается адрес команды операции, который он сохраняет в течение времени ее выполнения. [35]

ОЗУ ЭВМ третьего поколения характеризуется достаточно высоким быстродействием, время выборки составляет доли микросекунды. Однако в наиболее быстродействующих ЭВМ даже такая скорость может оказаться недостаточной. В этом случае в составе ЭВМ используют так называемое сверхоперативное запоминающее устройство ( СОЗУ), у которого время выборки информации на порядок меньше, чем в ОЗУ. СОЗУ обеспечивает согласование скорости работы быстродействующего АЛУ и менее быстродействующей оперативной памяти. Емкость современных СОЗУ обычно не превышает нескольких тысяч слов, а оперативных ЗУ - нескольких миллионов слов. Для построения ОЗУ и СОЗУ применяют специальные полупроводниковые интегральные запоминающие элементы, а также малогабаритные ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса. [36]

Арифметическое и логическое устройство ( АЛУ) предназначено для выполнения предусмотренных в ЭВМ арифметических и логических операций. Участвующие в операциях данные выбираются из ОЗУ, результаты операций отсылаются в ОЗУ. Для ускорения выборки операндов АЛУ может снабжаться собственной местной памятью [ сверхоперативным запоминающим устройством ( СОЗУ) ] на небольшое число данных, но обладающей быстродействием, превосходящим быстродействие ОЗУ. При этом результаты операций, если они участвуют в последующих операциях, могут не отсылаться в ОЗУ, а храниться в СОЗУ. [37]

Регистры общего назначения ( РОН), число которых может изменяться от 4 до 64, в значительной мере определяют вычислительные возможности МП. Но они могут выполнять и роль специальных регистров. Все РОН доступны программисту, который их рассматривает как сверхоперативное запоминающее устройство. [38]

Наиболее быстродействующим является процессор, который обменивается информацией с оперативной памятью. Поскольку цикл работы ОЗУ в четыре раза больше цикла работы процессора, последний простаивает при каждом обращении к ОЗУ. Как показал опыт эксплуатации ЭВМ, наиболее частое обращение процессора выполняется к десятой части ячеек ОЗУ. Для увеличения производительности процессора, а следовательно, и всей машины в целом в процессоре выделена сверхоперативная, или местная, память ( СОП или МП), которую иногда называют сверхоперативным запоминающим устройством ( СОЗУ), или локальной памятью. Построена СОЗУ в виде регистров определенной разрядности. Например, у машины ЕС-1033 СОЗУ состоит из шестнадцати 32-разрядных регистров общего назначения и четырех 64-разрядных регистров для операндов с плавающей запятой. Обмен данными между оперативной памятью и СОЗУ производится обычно аппаратным путем без прерывания текущей программы и вмешательства операционной системы. [39]

Арифметико-логическое устройство процессора служит для выполнения арифметических и логических операций над числами, представленными в соответствующих кодах. АЛУ связано с запоминающими устройствами, откуда оно получает исходные данные и куда записываются результаты вычислений. В многопроцессорных вычислительных системах оперативная память ОП обычно является общей и доступной для всех процессоров. Вместе с тем каждый из процессоров может иметь свою локальную память. Часто ее функции выполняет так называемое сверхоперативное запоминающее устройство ( СОЗУ), которое является доступным только для данного процессора и где хранится информация, используемая наиболее часто этим процессором при решении различных задач. [40]

Структурная схема микро - ЭВМ. [41]

Арифметическое логическое устройство обеспечивает двоичное сложение И вычитание, сдвиг данных на любое число разрядов в любом направлении. Регистр, связанный с АЛУ, является регистром результата и называется аккумулятором А. Он выполняет операции простого и циклического сдвигов, хранит один из операндов, служит в качестве приемного регистра для запоминания результатов, полученных АЛУ. Отдельный выход АЛУ поступает на регистр адреса памяти РАЛ, затем через буферное устройство БУ - на выходную шину. Программный счетчик ПСч содержит адрес следующей команды, указывает, в какой части программы находится МП, и обеспечивает прохождение микропроцессором всей программной памяти. Команды, считанные из памяти, поступают в регистр команд РК. С помощью регистра РК и дешифратора Дш определяют позиции разрядов и подают сигналы на схему УУС, обеспечивающую необходимую последовательность операций в МП при выполнении команды. Обычно МП содержит два набора регистров, которые с помощью мультиплексора ( М) подключаются к информационной шине ИШ: один - регистр сверхоперативного запоминающего устройства ( СОЗУ) - служит для временного запоминания данных при их преобразованиях, другой - адресный стек ( АС) - в основном для запоминания адресных ячеек в процессе вычисления и воспроизведения их в обратном порядке. [42]

Структурная схема микро - I п - ц. [43]

Арифметическое логическое устройство обеспечивает двоичное сложение и вычитание, сдвиг данных на любое число разрядов в любом направлении. Регистр, связанный с АЛУ, является регистром результата и называется аккумулятором А. Он выполняет операции простого и циклического сдвигов, хранит один из операндов, служит в качестве приемного регистра для запоминания результатов, полученных АЛУ. Отдельный выход АЛУ поступает на регистр адреса памяти РАЛ, затем через буферное устройство БУ - на выходную шину. Программный счетчик ПСч содержит адрес следующей команды, указывает, в какой части программы находится МП, и обеспечивает прохождение микропроцессором всей программной памяти. Команды, считанные из памяти, поступают в регистр команд РК. С помощью регистра РК и дешифратора Дш определяют позиции разрядов и подают сигналы на схему УУС, обеспечивающую необходимую последовательность операций в МП при выполнении команды. Обычно МП содержит два набора регистров, которые с помощью мультиплексора ( М) подключаются к информационной шине ИШ: один - регистр сверхоперативного запоминающего устройства ( СОЗУ) - служит для временного запоминания данных при их преобразованиях, другой - адресный стек ( АС) - в основном для запоминания адресных ячеек в процессе вычисления и воспроизведения их в обратном порядке. [44]

Страницы: 1 2 3