WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы



Работа в Чехии по безвизу и официально с визой. Номер вайбера +420704758365

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

«КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ ЗА КУРСОМ “Архітектура ЕОМ та Асемблер” Частина 1 Для студентів спеціальностей: «Прикладна математика»; «Інформатика» Затверджено вченою радою ЗДУ Протокол № від ...»

-- [ Страница 1 ] --

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

ЗА КУРСОМ

“Архітектура ЕОМ та Асемблер”

Частина 1

Для студентів спеціальностей: «Прикладна математика»;

«Інформатика»

Затверджено вченою радою ЗДУ Протокол № від.04.2004 ЗАПОРОЖЖЯ – 2004 УДК: 004.72:004.4’424(075.8) ББК З973.2-02я73 Методичний посібник за курсом «Архітектура ЕОМ та Асемблер. Частина 1» для студентів спеціальностей «Прикладна математика» та « Інформатика ».

Укладачі: Бровченко Є.Е.

Запоріжжя: ЗДУ, 2004. –с. 78 У конспекті лекцій доводяться основні теоретичні та практичні положення архітектури ЕОМ та мікропроцесорів Intel 80/х86 та мови програмування асемблер.

Укладачі: Є.Е. Бровченко;

Рецензент: В.А. Ермолаєв;

Коректор: Є.Е. Бровченко;

Відповідальний за випуск: Є.Е. Бровченко Зміст Зміст

Введення. Функціонування обчислювальних машин з шинною організацією.

Шинна організація IBM PC

Організація системи шин L, S, X і M в комп'ютері РС/АТ

Еволюція шинної архітектури

Розвиток архітектури IA-32 в сімействі Pentium

Мікроархітектура процесорів Pentium 4

Архітектура систем на базі Pentium 4

Програмна модель мікропроцесора

Призначені для користувача регістри

Регістри загального призначення

Сегментні регістри

Регістри полягання і управління

Системні регістри мікропроцесора

Регістри управління

Регістри системних адрес

Регістри відладки

Організація пам'яті

Структура програми на асемблері

Синтаксис асемблера

Директиви сегментації

Типи даних

Масиви

Структури

Об'єднання

Записи

Структура машинної команди

Способи завдання операндів команди

Пряма адресація

Непряма базова (регістрова) адресація

Непряма базова (регістрова) адресація із зсувом

Непряма індексна адресація із зсувом

Непряма базова індексна адресація

Непряма базова індексна адресація із зсувом

Література

Введення. Функціонування обчислювальних машин з шинною організацією.

На початку ми познайомимося з основними принципами схемної (шинної) організації серійних ЕОМ сімейства IBM PC. Ви познайомитеся з тими етапами еволюції, які пройшли сучасні мікрокомп’ютери у міру вдосконалення їх елементної бази, дізнаєтеся про структурні зміни, що забезпечують досягнення максимально можливої швидкодії ЕОМ. В процесі вивчення ви познайомитеся з основними шинами - локальної, системної і іншими, їх призначенням і конкретною схемотехнічною реалізацією. Для швидкого і якісного засвоєння матеріалу вам будуть потрібно певні знання, придбані при вивченні дисциплін “Електроніка” (знання регістрів, шинних формувачів, буферних елементів) і “Організація ЕОМ” ( шини і шинні протоколи).

Шинна організація IBM PC.

У основу архітектури IBM PC спочатку був встановлений принцип відвертості, який став її відмінною рисою. Основні конкуренти IBM в області персональних машин дійшли цього тільки через декілька років після того, як вказаний принцип дозволив персональним комп'ютерам фірми IBM практично завоювати комп'ютерний ринок.

Принцип відвертості грунтується по-перше, на надзвичайно розвиненій в IBM PC системі переривань, яка дозволяє “підключати” програми користувача до всіх ресурсів системи на усякому рівні, доступному користувачу, а по-друге, на системі шин, організуючій інформаційні потоки так, щоб не лише дозволити користувачу підключати до ресурсів процесора свої апаратні засоби (можливо, нестандартні), але і дати можливість самій архітектурі удосконалюватися і розвиватися за рахунок введення додаткових або нових компонентів без яких-небудь принципових змін в організації інформаційних потоків.

Зупинимося на шинній організації інформаційних потоків, яка бере свій початок з першої моделі IBM PC і еволюціонує сьогодні. Шину мікрокомп'ютера утворює група ліній передачі сигналів з адресною інформацією, інформацією про передавані дані, а також управляючих сигналів. Фактично її можна розділити на три частини: адресну шину, шину даних і шину управління.

Рівні цих сигналів в кожний момент часу визначають полягання всієї обчислювальної системи у цей момент. Далі ми прив'яжемо обговорення цих принципів функціонування до конкретної архітектури ЕОМ, сумісних з IBM PC AT-286 і 386. На рис.1. зображено ядро гіпотетичної обчислювальної системи, що включає синхрогенератор i82284, мікропроцесор i80286 і математичний співпроцесор i80287, а також шинний контроллер i82288.

Крім того, показано три шини: адреси, даних і управляючих сигналів.

Синхрогенератор генерує тактовий сигнал CLK для синхронізації внутрішнього функціонування процесора і інших мікросхем. Сигнал RESET проводить скидання процесора в початкове полягання. Сигнал READY, також формується за допомогою синхрогенератора, призначений для подовження циклів шини при роботі з повільними периферійними пристроями. Ці з'єднання показані на рис.1 спрощений.

На адресну шину, що складається з 24 ліній, мікропроцесор i80286 виставляє адресу байта або слова, які пересилатимуться по шині даних в процесор або з нього. Крім того, шина адреси використовується мікропроцесором для вказівки адрес (номерів) периферійних портів, з якими проводиться обмін даними.

Шина даних складається з 16 ліній, по яких можлива передача як окремих байтів, так і двобайтових слів. При пересилці байтів можлива передача окремо як по старших 8 лініях, так і по молодших. Шина даних двунаправлена, оскільки передача байтів і слів може проводитися як в мікропроцесор, так і з нього. Шина управління формується сигналами, по-перше, поступаючими безпосередньо від мікропроцесора, по-друге, сигналами, сформованими системним контроллером, і, по-третє, сигналами, що йдуть до мікропроцесора від інших мікросхем і периферійних адаптерів. Мікропроцесор використовує системний контроллер для формування управляючих сигналів, що визначають правила перенесення даних по шині. Він виставляє три сигнали S0, S1, M/IO (висновки 5, 4 і 65), які визначають тип циклу шини (підтвердження переривання, читання порту уведення-виведення, запис в порт уведення-виведення, останов, читання пам'яті, запис в пам'ять). На підставі значень цих сигналів системний контроллер формує управляючі сигнали, що визначають послідовність процесів даного типу циклу шини.

Для того, щоб зрозуміти динаміку роботи шини, розберемо, яким чином процесор здійснює читання слова з оперативної пам'яті. Це відбувається протягом чотирьох тактів CLK (тактових імпульсів на вході 31 мікропроцесора), або двох внутрішніх полягань процесора (тобто кожне полягання процесора триває 2 такти синхросигналу CLK). Під час першого полягання, що позначається як Ts, процесор виставляє на адресну шину значення адреси, по якій читатиметься слово. Крім того, він формує на шині спільно з шинним контроллером відповідні значення управляючих сигналів. Ці сигнали і адреса обробляються схемою управління пам'яттю, внаслідок чого, починаючи з середини другого полягання процесора Ts (тобто на початку четвертого такту CLK) на шині даних з'являється значення вмісту відповідного слова з оперативної пам'яті. І, нарешті, процесор прочитує значення цього слова з шини даних. На цьому перенесення (копіювання) значення слова з пам'яті в процесор закінчується.

Таким чином, якщо частота кварцового генератора Y1 визначаюча частоту CLK, рівна 12 Мгц, то максимальна пропускна спроможність шини даних нашої ЕОМ рівна (12/4) мільйонів слів в секунду, або 6 МВ/сек. Реальна пропускна спроможність істотно нижче (нагадаємо, що йдеться про дуже стару ЕОМ). Вся подальша історія розвитку ЕОМ, по суті, є нескінченною чередою інженерних рішень, що підвищують швидкість циркуляції інформації усередині обчислювальної машини, і швидкість обміну інформацією із зовнішнім світом.

Організація системи шин L, S, X і M в комп'ютері РС/АТ.

Слід зазначити, що описана вище система з однієї, розбитої на три секції, шини, використовувалася лише в стародавніх ЕОМ класу IBM PC XT. Маючи назву “Загальна шина”, вона і насправді пронизувала весь комп'ютер, дозволяючи з'єднати в кожний момент часу процесор з одним з приладів пам'яті або одним з контроллерів периферійних пристроїв.

Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Насправді в нашому комп'ютері є не одна, а декілька шин (см.рис.2.). Основних шин чотири, і позначаються вони як L-шина, S-шина, М-шина і X-шина. Нами тільки що розглядалася L-шина (або локальна шина), лінії адреси і даних якої зв'язані безпосередньо з мікропроцесором. Можна ввести поняття віддаленості шини від процесора, вважаючи, що ніж більше буферів відділяють шину, тим вона більш видалена від процесора. Тоді Lшина може вважатися найближчою до процесора.

Основною шиною, що зв'язує комп'ютер в єдине ціле, є S-шина, або системна шина, до якої, крім того, підключаються адаптери периферійних пристроїв, що не входять до складу системного ядра. Протоколи і номенклатура сигналів цієї шини детально висловлені в розділі “Системна шина ЕОМ”. Саме вона виведена на 8 спеціальних роз'ємів-слоти. Ці слоти добре видні на системній платні комп'ютера: в них встановлена платня периферійних адаптерів (дисплея, флоппи-диска, вінчестера, миші і т.д.).

При переході з шини L на шину S сигнали процесора повинні зазнати певну трансформацію. Зокрема, максимальна здатність навантаження ліній мікропроцесора не перевищує одного TTL входу, оскільки максимальний вихідний струм цих ліній не повинен перевищувати 1мА. Тому між лініями L - шини і S - шини повинні розташовуватися буферні елементи, що підвищують потужність висновків як мінімум в сто разів. Крім того, шина даних мікропроцесора, як ми побачимо надалі, не завжди повинні з'єднуватися з рештою частин ЕОМ. При виконанні так званого позапроцесорного обміну мікропроцесор взагалі повинен бути відключений від решти схем комп'ютера. Підвищення здатності навантаження шини даних L на стику з шиною даних S при забезпеченні реверсивності напряму переміщення інформації досягається вживанням двох мікросхем двонаправлених шинних формувачів U100 типа LS245 і U102 типа ALS646. Перша з них є приладом з найпростішою логікою управління. Інверсний вхід Біля включає мікросхему при появі на ньому рівня логічного нуля, а вхід X забезпечує перемикання напряму переміщення інформації - зліва направо (від ліній D(0) - D(15) до ліній SD(0) - SD(15), тобто від локальної шини L до системної шини S) або справа наліво (в протилежному напрямі).

Друга мікросхема має складнішу логіку управління, що викликане необхідністю вимикати цю мікросхему (переводячи її висновки в третє, високоімпедансне полягання) незалежно від мікросхеми U100. Подібна необхідність викликана особливими властивостями шини даних Х.

Лінії адреси, що йдуть від мікропроцесора, утворюють так звану локальну адресну шину. Її не прийнято іменувати LA - шиною, оскільки цей термін використовується для інших цілей. Для передачі адреси на системну шину адреси або SА-шину є спеціальні буферні регістри-клямки. Ці регістри-клямки не лише передають адресу з L-шины на Sшину, але також роз'єднують їх у разі потреби. Така необхідність виникає, наприклад, коли здійснюється прямий доступ до пам'яті. В цьому випадку адреси на S-шину виставляють контроллер прямого доступу i8237А5 і так звані сторінкові регістри. Вони підключені до X-шине, яка також через буферні регістри сполучена з системною S-шиной. Таким чином, наявність трьох шин - джерел адресної інформації - дозволяє виставляти адреси на системну шину різним мікросхемам.

Защипування (цей поширений в середовищі інженерів - електронщиків термін позначає збереження інформації в регістрі) коду адреси необхідне з наступної причини. До того моменту, коли на шинах даних з'являється інформація, що підлягає переміщенню в мікропроцесор або з нього, повинен бути вже підготовлений тракт передачі цієї інформації від джерела до приймача, що проходить через систему шин і утворений цілим набором буферних підсилювачів і шинних формувачів. Як відомо, перемикання виведень мікросхем з високоімпедансного полягання в робоче, а також перемикання напряму передачі інформації вимагає певного часу.

Крім того, час затрачується на дешифрацію елементів, що беруть участь в даному обміні. Отже, адресна інформація повинна бути виставлена на шину завчасно - ще в кінці машинного циклу, передуючого циклу даного обміну, і зберігатися в регістрі. Крім того, для максимально можливого збільшення швидкості обміну адресна інформація, необхідна для дешифрації периферійних мікросхем, взагалі фіксується і бере участь в підготовці обміну починаючи приблизно з середини попереднього циклу. Цей варіант адреси, що утворюється на лініях LA(17) - LA(23), і відповідний адресі обміну в наступному циклі, міняється вже тоді, коли на решті ліній адреси системної шини ще присутня інформація, відповідна адресі обміну в поточному циклі.

Третім компонентом з'єднання локальної і системної шин є пристрій формування сигналів шини управління - так званий системний контроллер, реалізований на мікросхемі i82288. Формування сигналів на цій шині ускладнюється тим, що сигнали управління процесом переміщення інформації по шинах комп'ютера формуються на виведеннях мікропроцесора в кодованому вигляді: по суті, мікропроцесор інформує обчислювальну систему про номер типу машинного циклу, виконуваного в даний момент часу. Ця інформація для подальшого використовування в системі з розділеною шиною повинна дешифруватися і стосовно кожного типу машинного циклу необхідно сформувати певну послідовність управляючих сигналів. Найважливішими з них є сигнали управління читання з пам'яті MEMR, записи в пам'ять MEMW, введення з порту IOR, висновку в порт IOW, а також строб циклу вектора переривання INTA.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
 
Похожие работы:

«УДК 681.32(075) Маслянко П.П., Ліссов П.М. ПРОБЛЕМИ І ТЕХНОЛОГІЇ ПРОДУКУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ РЕСУРСІВ У статті наведено опис основних понять та проблем, пов’язаних з продукуванням інформаційних ресурсів, та їх класифікація інформаційних ресурсів. Описані основні проблеми продукування інформаційних ресурсів та запропоновано підхід до їх розв’язання. Поняття інформації є базовим в курсі інформатики, однак визначити його однозначно неможливо. Інформація – від латинського informatio – відомості,...»

«ДОНЕЦЬКИЙ ОБЛАСНИЙ ІНСТИТУТ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ПЕДАГОГІЧНОЇ ОСВІТИ УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ МАКІЇВСЬКОЇ МІСЬКОЇ РАДИ МАКІЇВСЬКИЙ НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ЦЕНТР МАКІЇВСЬКИЙ ЛІЦЕЙ №1 ІЗ ЗШ ІІ СТУПЕНЯ №61 РЕАЛІЗАЦІЯ НАЦІОНАЛЬНОГО ПРОЕКТУ «ВІДКРИТИЙ СВІТ» НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЕКТ З ГЕОГРАФІЇ «НАЙСПЕКОТНІШИЙ МАТЕРИК» В РАМКАХ ТРЕНІНГУ «INTEL НАВЧАННЯ ДЛЯ МАЙБУТНЬОГО» В УКРАЇНІ План вивчення теми Автор Наталія Миколаївна Копилова Ім’я, по-батькові та прізвище Макіївський ліцей №1 із ЗШ II ступеня №61 Назва навчального...»

«Державна служба статистики України Головне управління статистики у Львівській області ІННОВАЦІЙНА ДІЯЛЬНІСТЬ У ЛЬВІВСЬКІЙ ОБЛАСТІ СТАТИСТИЧНИЙ ЗБІРНИК Львів 201 Головне управління статистики у Львівській області Статистичний збірник Інноваційна діяльність у Львівській області Статистичний збірник підготовлений відділом статистики будівництва, капітальних інвестицій та інвестицій ЗЕД за участю: управління структурної статистики та статистики фінансів підприємств відділу статистики промисловості...»

«УДК 004.934 Сажок М.М., Селюх Р. А., Юхименко О.А. Відділ розпізнавання та синтезу звукових образів, Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, Київ, Україна mykola@uasoiro.org.ua, selyukh@uasoiro.org.ua, yukhymenko@uasoiro.org.ua Адаптація акустичних моделей фонем до голосу диктора для пофонемного розпізнавання ізольованих слів української мови У статті розглядаються проблеми адаптації моделей фонем до голосу диктора для пофонемного розпізнавання ізольованих слів...»

«УДК [658.15:005.934]-047.58 Л. М. Петренко, к.е.н., старший викладач кафедри інформатики ДВНЗ «Київський національний економічний університет імені Вадима Гетьмана» АНАЛІЗ РІВНЯ ВПЛИВУ ЗАГРОЗ НА ФІНАНСОВУ БЕЗПЕКУ ПІДПРИЄМСТВА З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИ АНОТАЦІЯ. У статті досліджено та здійснено класифікацію найвагоміших зовнішніх і внутрішніх загроз фінансової безпеки підприємства. В роботі на базі синтезу методів нечіткої логіки та нейронних мереж розроблено багаторівневу...»

«МІНІСТЕРСТВО ОБОРОНИ УКРАЇНИ Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації Національного технічного університету України „Київський політехнічний інститут” VІ-й НАУКОВО-ПРАКТИЧНИЙ СЕМІНАР „Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення” 20 жовтня 2011 року (Доповіді та тези доповідей) Київ – 2011 ББК Ц4 (4Укр)39 П-768 У збірнику матеріалів шостого науково-практичного семінару опубліковано доповіді та тези доповідей вчених, науково-педагогічних...»

«Міністерство освіти і науки молоді та спорту України Одеський державний екологічний університет ПРОГРАМА студентської наукової конференції 2-7 квітня 2012 р. Одеса – 2012 ЗМІСТ Стор. Секція ТЕОРЕТИЧНОЇ МЕТЕОРОЛОГІЇ ТА МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ПРОГНОЗІВ Секція ФІЗИКИ АТМОСФЕРИ ТА КЛІМАТОЛОГІЇ Секція ГІДРОЛОГІЇ СУШІ Секція АГРОМЕТЕОРОЛОГІЇ Секція ОКЕАНОЛОГІЇ ТА МОРСЬКОГО ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ Секція БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОХОРОНА ПРАЦІ.16 Секція ПРИКЛАДНОЇ ЕКОЛОГІЇ Секція ГІДРОЕКОЛОГІЇ І ВОДНИХ...»

«КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА ДНІ НАУКИ ФІЛОСОФСЬКОГО ФАКУЛЬТЕТУ-2006 МІЖНАРОДНА НАУКОВА КОНФЕРЕНЦІЯ (12–13 КВІТНЯ 2006 РОКУ) МАТЕРІАЛИ ДОПОВІДЕЙ ТА ВИСТУПІВ ЧАСТИНА VІ Редакційна колегія: А.Є. Конверський, д-р філос. наук, проф. (голова); В.А. Бугров, канд. філос. наук, доц. (відповідальний секретар); Л.В. Губерський, д-р філос. наук, проф.; І.С. Добронравова, д-р філос. наук, проф.; М.І. Хилько, д-р філос. наук, проф.; А.М. Лой, д-р філос. наук, проф.; В.І....»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ НАУКОВА КОНФЕРЕНЦІЯ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ, АСПІРАНТІВ І СТУДЕНТІВ У двох частинах Частина 2 Тези доповідей 6 – 8 листопада 2012 року, м. Київ Київ 2012 УДК 378.14 Відповідальний за випуск П.П. Лізунов, професор Редакційна колегія: Ю.О. Баранов, доцент А.О. Білощицький, доцент І.П. Бойко, професор В.Ф. Деревінський, доцент М.М. Дьомін, професор Г.Ю. Ковальчук, к.т.н. П.П. Лізунов, професор...»

«1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 1.1. Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет» (надалі – Університет) створений на базі гірничого технікуму, що був заснований у 1921 р., і є правонаступником Донецького політехнічного інституту. Статус національного наданий Указом Президента України від 7 серпня 2001 року № 591/2001. Є правонаступником Державного університету інформатики та штучного інтелекту відповідно до Розпорядження Кабінету Міністрів України від 6 квітня 2011 року...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»