Mikroprocesorski sistemi II deo Struktura jednostavnog procesora

1. Mikroprocesorski sistemi II deo Struktura jednostavnog procesora

2. Globalna struktura računara

3. Aktivnosti u toku ciklusa instrukcije

4. Opšti dijagram stanja CPU-a

5. Povezivanje CPU-a

6. Struktura jednog jednostavnog 8-bitnog CPU-a

7. Skup instrukcija za jednostavan procesor

8. Fetch i Decode ciklusi za jednostavni 8-bitni CPU

9. Tipovi operacija u svakom od stanja CPU-a

10. Kompletni dijagram stanja jednostavnog 8-bitnog CPU-a

11. Struktura ALU-a

12. Struktura upravljačke jedinice

13. Instrukcije, prva stanja, i opkodovi za jednostavni 8-bitni CPU

14. Vrednosti brojača za predloženu funkciju preslikavanja

15. Upravljačka jedinica jednostavnog 8-bitnog CPU-a

16. Generisanje upravljačkih signala

17. Izvršenje jednostavne sekvence

18. Trasa izvršenja jednostavne sekvence-prod.

19. Organizacija oko jedinstvene magistrale (R0) (R0) + (R1) (BUF2) (R0) (ACC) (R1) (BUF1) (ACC) (R0) (BUF1) + (BUF2)

20. Organizacija oko dve magistrale (R0) (R0) + (R1) (BUF1) (R0) (R0) (BUF1) + (R1)

21. Organizacija oko tri magistrale (R2) (R0) + (R1)

22. Podela računara • U odnosu na to kako se skupom instrukcija vrši specifikacija operanada instrukcije računare možemo podeliti na sledeće tipove: • L/S – Load/Store arhitekture • R/M – Registar-Memorija arhitektura • R + M – Registar–plus-Memorija arhitekture

23. Load/Store arhitektura

24. Registar/Memroija arhitektura

25. Registar-plus-Memorija arhitektura

26. LS, R/M, i R+M arhitekture

27. Upravljačka jedinica - osnovna strategija upravljanja

28. Tipovi upravljačkih jedinica • Struktura savremenih upravljačkih jedinica se zasniva na jednom od sledeća dva pristupa: • direktno upravljanje (hardwired control) • mikroprogramsko upravljanje (microprogrammed control)

29. Karakteristike direktnog upravljanja • Upravljačka linija se realizuje kao sekvencijalno logičko kolo • U cilju postizanja maksimalne brzine u radu upravljačka jedinica je projetovana sa minimalnim brojem komponenata • Kada je jedanput projektovano, male promene iziskuju potpuni redizajn kola • Glavna prednost je brzina rada i to je razlog zašto se ova tehnika koristi za realizaciju brzih proocesora

30. Karakteristike mikroprogramskog upravljanja • Skup upravljačkih signala zajedno sa sekvencirajućom informacijom smešta se u memoriju • Memorija može biti ROM ili RAM tipa i naziva se mikroprogramska memorija (microprogramme memory ili control memory) • Mikroprogramsko upravaljanje se realizuje pomoću sekvence mikroinstrukcija

31. Prednosti mikroprogramskog upravljanja • Izmene se izvode brže • Greške se lakše otklanjaju • Rutine na asembleru ili HLL-u se mogu implementirati na osnovnom mašinskom nivou koristeći mikroprograme • Projektovanje i održavanje računara je pojednostavljeno • Koristeći mikroprogramsku emulaciju moguće je ostvariti kompatibilnost sa drugom mašinom • Nedostatak je sporije izvršenje instrukcija

32. Struktura jednostavne mikroprogramske jedinice

33. Struktura mikroprogramske jedinice

34. Tipična sekvenca izvršenja mikroinstrukcije

35. Format mikroinstrukcije

36. Organizacija mikro-programske reči kod metode maksimalnog dekodiranja

37. Organizacija kodiranja mikrooperacija kod metode minimalnog dekodiranja

38. Organizacija indirektnog kodiranja mikroinstrukcije

39. Sekvenciranje mikroinstrukcija Upravljačka jedinica kod koje je polje naredna adresa dvo-adresno

40. Sekvenciranje mikroinstrukcija Upravljačka jedinica kod koje je polje naredna adresa jedno-adresno

41. Spoljni interfejs mikroprocesora

42. Organizacija adresnog prostora

43. Vremenski redosled izvršenja instrukcije • Inkrementiraj memoriju direktno

44. Talasni dijagrami karakterističnih signala kod mašinskog ciklusa čitanja memorije

45. Mašinski ciklus upis u memoriju

46. Jednostavno kolo za reset kod mikroprocesora

47. Hijerarhijsko pakovanje

48. Kola za generisanje stanja čekanja

49. Organizacija sistema sa detaljnim prikazom U/I podsistema

50. Struktura U/I podsistema