Bloková schéma procesora

Prezentácia na tému: "Bloková schéma procesora"— Prepis prezentácie:

1 Bloková schéma procesora

2 Bloková schéma procesora
Akumulátor (register Acc) – je to najuniverzálnejší pracovný register procesora, v ktorom sa obvykle nachádza jeden z operandov a tiež sa v ňom uchováva výsledok operácie. Zápisníková pamäť – je to blok pracovných registrov BC, DE, HL, ukazateľ zásobníka SP, programový čítač PC Programový čítač – obsahuje adresu inštrukcie, ktorá sa bude vykonávať po ukončení práve prebiehajúcej inštrukcie. Obsah čítača sa cez register adresy a budič adresovej zbernice vysiela na vonkajšiu adresovú zbernicu mikroprocesora

3 Bloková schéma procesora
ALU ( Arithmetic Logic Unit ) slúži na realizáciu aritmetických, logických a rotačných inštrukcií. Dáta, ktoré ALU spracováva, prichádzajú z Acc a pomocných registrov 1,2. Výsledok operácií sa uchová späť do registra Acc Register príznakov – príznaky sú jednotlivé bity C, P, AC, Z, S, ktoré slúžia programátorovi ako testovacie podmienky v procese vetvenia programu Register inštrukcií – slúži na uloženie operačného kódu inštrukcie, prečítanej z pamäti. Dekóder inštrukcií – dešifruje operačný kód inštrukcie a tak získa informácie o type inštrukcie, ktoré pošle radiču časovacích obvodov

4 Bloková schéma procesora
Radič časovania – z prijatých informácií vytvára časovú postupnosť riadiacich signálov pre vnútorné obvody procesora v rytme hodinového taktovacieho signálu, privedeného na procesor. Zbernice – procesor má okrem vonkajšej dátovej zbernice ešte tzv. vnútornú dátovú zbernicu, ktorá slúži na komunikáciu a prenos dát medzi jednotlivými blokmi procesora. Kvôli ochrane pred preťažením vnútornej zbernice je zaradený budič zbernice, ktorý výkonove posilňuje vonkajšiu zbernicu. Rovnako je posilnená aj adresová zbernica procesora.

5 Bloková schéma procesora
Ukazateľ zásobníka SP ( Stack Pointer ) – ukazuje na vrchol tzv. zásobníkovej pamäte, umiestnenej v RAM-ke, ktorá slúži na dočasné uchovávanie návratových adries pri používaní podprogramov, na programové uloženie obsahu pracovných registrov a pod.

6 Inštrukčný cyklus

7 Činnosť procesora Inštrukčný cyklus (IC) je doba potrebná na vykonanie jednej inštrukcie IC sa začína výberom inštrukcie programu z pamäte, adresa ktorej sa vyšle po adresovej zbernici smerom k pamäti. Inštrukcia obsiahnutá v adresovanej pamäťovej bunke je z dátovej zbernice prečítaná procesorom a uložená do registra inštrukcií. Po dekódovaní operačného kódu inštrukcie v dekóderi inštrukcií sa testuje, či je potrebné načítať ešte ďalšie bajty inštrukcie alebo nie. V prípade 2-bajtovej alebo 3-bajtovej inštrukcie dôjde ku dodatočnému načítaniu potrebných operandov inštrukcie.

8 Činnosť procesora 5. Po výbere a dekódovaní celej inštrukcie nastáva samotné vykonanie inštrukcie, pri ktorom dochádza ku generovaniu potrebných riadiacich signálov v obvodoch časovania a riadenia. 6. Na konci spracovania každej inštrukcie sa testuje, či bolo požadované prerušenie procesora. Ak nebolo, procesor ukončí daný inštrukčný cyklus a začína ďalší inštrukčný cyklus, t.j. ide prečítať a vykonať nasledujúcu inštrukciu programu. V prípade, že prišla požiadavka na prerušenie, tak procesor po ukončení práve prebiehajúcej inštrukcie vykoná odskok do podprogramu na obsluhu prerušenia.

9 Činnosť procesora Pred odskokom do podprogramu si však ešte procesor uloží do zásobníka ( Stack Memory ) tzv. návratovú adresu v hlavnom programe. Inštrukcie podprogramu vykonáva procesor úplne rovnako ako inštrukcie hlavného programu 7. Po ukončení podprogramu sa procesor sa vracia na návratovú adresu ho hlavného programu a pokračuje vo vykonávaní nasledujúcej inštrukcie.