Гарвардская архитектура (разработана Говардом Эйкеном в Гарвардском университете)

1. выборку двух операндов,
2. выбор инструкции и её выполнение,
3. и, наконец, сохранение результата.

1.Хранилище инструкций и хранилище данных представляют собой разные физические устройства.
2. Канал инструкций и канал данных также физически разделены.

Основное отличие от архитектуры Фон Неймана в том, что благодаря разным источникам хранения инструкций и данных позволяет микропроцессору работать быстрее, но при этом сама схема труднее.

Классификация архитектур ЭВМ – в данный момент выделяют четыре поколения ЭВМ, существовавшие в разные времена.

Нулевое поколение – Механические машины. Первая счетная машина была построена Блезом Паскалем, она могла лишь складывать и вычитать. Механическая конструкция с ручным приводом. Закат поколения компьютер под названием Mark I, созданный Говардом Эйкином в 1944 году.

Первое поколение – электронные лампы. Компьютеры на электронных лампах. 1945-1955 года. Именно этому поколению принадлежит первый компьютер Фон Неймана. В 1953 году IBM сделали первый компьютер лидирующий на рынке в течение десятилетий.
Второе поколение – транзисторы. Поколение компьютеров на транзисторах. 1955-1965 года.
Третье поколение – интегральные схемы.После создания кремниевых интегральных схем стало возможным размещать на одной небольшой микросхеме большее число транзисторов. Это позволило сделать компьютеры меньше, дешевле и позволяло работать им гораздо быстрее. 1965-1980 года.

Четвертое поколение – сверхбольшие интегральные схемы. Позволили размещать на одной схеме тысячи, а позднее и миллионы транзисторов. Это привело к созданию компьютеров гораздо меньшего размера и сильно снизило цену на них. Началась эра персональных компьютеров. 1980 - …

6)Внутренняя организация процессора, аппаратная модель процессора, назначение основных блоков.

выборка команд из ОЗУ;

декодирование команд (т.е. определение назначения команды, способа ее исполнения и адресов операндов);

выполнение операций, закодированных в командах;

управление пересылкой информации между своими внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними (периферийными) устройствами;

обработка внутрипроцессорных и программных прерываний;

обработка сигналов от внешних устройств и реализация соответствующих прерываний;

управление различными устройствами, входящими в состав компьютера.

Назначение основных блоков процессора

- ОП обычно не входит в состав МП и реализуется внешними схемами, но в небольших ЭВМ, ОЭВМ может совмещаться с ЦП.

- АЛУ процессора выполняет логические, арифметические операции над данными. В МП может имеется одно универсальное АЛУ для всех операций или несколько специальных АЛУ для отдельных видов операций.

- УУ вырабатывает последовательность управляющих сигналов, инициирующих выполнение соответствующей последовательности микроопераций обеспечивающей реализацию текущей команды.

- Блок управляющих регистров предназначен для временного хранения управляющей информации. Он содержит регистры и счетчики, участвующие в управлении вычислительным процессом: состояние МП, регистр - счетчик адреса команды, счетчики тактов, регистр запросов прерываний.

- Блок регистровой памяти - местная память более высокого быстродействия чем ОП. Регистры этого блока служат для хранения операндов, в качестве аккумуляторов, базовых и индексных регистров, указателя стека.

- Блок связи с ОП организует обмен информацией процессора с ОП и защиту участков ОП от недозволенных данной программе обращений, а также связь МП с ПУ.

- Блок контроля и диагностики служит для обнаружения сбоев и отказов в аппаратуре МП, восстановление работы программы после сбоев и поиска места неисправности при отказах.

7)Цикл выполнения команды, системы команд и классы процессоров CISC, RISC, MIPS, VLIW

Дата добавления: 2015-08-27