Архитектура микропроцессорных систем на базе процессоров Intel

Микропроцессорная система – информационная (вычислительная) или управляющая функционально и конструктивно законченная система, построенная на основе микропроцессорных средств и включающая в себя как минимум один микропроцессор, оперативную память и устройства ввода-вывода, связанные между собой шинами.

Под архитектурой микропроцессорной системы понимается ее абстрактное представление, которое отражает ее структурную, схемотехническую и логическую организацию. Структурная схема типичной микропроцессорной системы показана на рис.2.1.

Рис. 2.1. Структурная схема микропроцессорной системы

Центральное процессорное устройство (ЦПУ) или микропроцессор (МП) (англ. central processing unit (CPU) – центральное обрабатывающее устройство) – микросхема (электронный блок), исполняющая машинные инструкции (код программы) и управляющая работой всей микропроцессорной системы.

Устройство управления (УУ) служит для управления работой микропроцессорной системы в целом и работой центрального процессора в частности. Основная же его задача – дешифрация поступающих в процессор команд и формирование сигнала на выполнение тех или иных операций в арифметико-логическом устройстве (АЛУ).

Тактовый генератор (ТГ) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации работы всех элементов микропроцессорной системы.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) (англ. arithmetic logic unit (ALU)) – блок процессора, который служит для выполнения арифметических и логических преобразований.

Регистр процессора – сверхбыстрая оперативная память, расположенная внутри процессора и предназначенная для кратковременного хранения данных и быстрого доступа к ним. Регистр характеризуется разрядностью – количеством битов, которые может хранить регистр одновременно.

У процессоров Intel 8086 имеется 14 программно доступных 16-разрядных регистров (см. рис.2.3). У регистров нет адресов, а есть имена, по которым к ним можно обращаться. Каждый регистр имеет длину в одно слово (16 бит) и отдельные биты регистра нумеруются слева направо, начиная с нуля (см. рис.2.2).

Рис. 2.2. Регистр процессора Intel 8086 и нумерация его отдельных битов

Рис. 2.3. Регистры процессора Intel 8086