Стуктурная схема фон Неймана

 

 

Архитектура ПК

Основная часть системной платы — микропроцессор (МП) или CPU (Central Processing Unit), он управляет работой всех узлов ПК и программой, описывающей алгоритм решаемой задачи. МП имеет сложную структуру в виде электронных логических схем. В качестве его компонент можно выделить:

A). АЛУ - арифметико-логическое устройство, предназначенное для выполнения арифметических и логических операций над данными и адресами памяти;

Б). Регистры или микропроцессорная память — сверхоперативная память, работающая со скоростью процессора, АЛУ работает именно с ними;

B). УУ - устройство управления - управление работой всех узлов МП посредством выработки и передачи другим его компонентам управляющих импульсов, поступающих от кварцевого тактового генератора, который при включении ПК начинает вибрировать с постоянной частотой (100 МГц, 200-400 МГц). Эти колебания и задают темп работы всей системной платы;

Г). СПр - система прерываний - специальный регистр, описывающий состояние МП, позволяющий прерывать работу МП в любой момент времени для немедленной обработки некоторого поступившего запроса, или постановки его в очередь; после обработки запроса СПр обеспечивает восстановление прерванного процесса;

Д). Устройство управления общей шиной — интерфейсная система.

Для расширения возможностей ПК и повышения функциональных характеристик микропроцессора дополнительно может поставляться математический сопроцессор, служащий для расширения набора команд МП.

 

Алгоритм функционирования ЭВМ при выполнении операций в процессоре.

· Выборка команды;

· Распаковка команды;

· Выборка операндов;

· Выполнение операций;

· Запись результата;

Изменение последовательности для команд ввода/вывода

1. При распаковке команды центральный процессор (ЦП) выставляет на шину адреса системной магистрали адрес или номер устройства. Этот номер доступен всем устройствам. Устройство, номер которого совпадает с заданным выставляется на шину управления сигнал готовности.

2. ЦП выставляет на шину данных команду для устройства, а на шину управления сигнал о выполняемой команде;

3. Устройство подтверждает прием команды, выставляет сигнал на шину управления, ЦП получив подтверждающий сигнал, переходит к следующей команде, если ЦП не получит подтверждения, он переводит программу в режим ожидания, а сам переходит к выполнению другой программы (другого потока команд).

 

 

Классификация процессоров

· По архитектуре и системе команд;

· По назначению (ПК, портативные компьютеры, сервера, многопроцессорные системы – RISC, мультимедиа-компьютеры, специализированные процессоры (для обработки цифровых и аналоговых сигналов, графические сопроцессоры, процессоры вв/выв, сервисные, транспьютерные, предназначенные для выполнения математических задач);

· По поколениям: ламповые, транзисторные, малые интегральные схемы, большие интегральные схемы и сверхбольшие;

· По производителю.