Функциональная структура процессора. Устройство управления, арифметико – логическое устройство, интерфейсная часть микропроцессора.

Центральный процессор (ЦП) - функционально-законченное программно-управляемое устройство, выполненное на одной или нескольких СБИС, предназначенное для выполнения арифметической и логической обработки информации программного управления работой устройств. В современных персональных компьютерах разных фирм применяются процессоры двух основных архитектур.

Устройство управления (УУ) ― важнейшая часть ВМ, организующая автоматическое выполнение программ (путем реализации функций управления) и обес­печивающая функционирование ВМ как единой системы.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функционально АЛУ состоит из нескольких специальных регистров, полноразрядного сумматора и схем местного управления.

Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП системной шиной ПК, а также для приема, предварительного анализа команд выполняемой программы и формирования полных адресов операндов и команд. Интерфейсная часть включает в свой состав адресные регистры МПП, узел формирования адреса, блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП, внутреннюю интерфейсную шину МП и схемы управления шиной и портами ввода-вывода.

Рис. Архитектура процессора
Основные характеристики процессора. Характеристики режима процессора 8086

Процессоры можно классифицировать по двум основным параметрам: разрядности и быстродействию. Быстродействие процессора -- довольно простой параметр. Оно измеряется в мегагерцах (МГц); 1 МГц равен миллиону тактов в секунду. Чем выше быстродействие, тем лучше (тем быстрее процессор). Разрядность процессора -- параметр более сложный. В процессор входит три важных устройства, основной характеристикой которых является разрядность:

· шина ввода и вывода данных;

· внутренние регистры;

· шина адреса памяти.

Основные характеристики процессора:

· Количество ядер

· Частота процессора

· Коэффициент умножения

· Тепловыделение процессора

· Максимальная рабочая температура

· Поддержка различных технологий

 

Процессор 8086 имеет совмещенную (мультиплексированную) 20-разрядную внешнюю шину адреса/данных. Данные передаются по 16 разрядам, адрес — по 20 разрядам. Шина управления имеет 16 разрядов (в частности, в нее входят строб адреса и стробы обмена с памятью и устройствами ввода/вывода). Среднее время выполнения команды занимает 12 тактов синхронизации, один цикл обмена по внешней шине требует 4 тактов (без учета тактов ожидания, вводимых при асинхронном обмене). У процессора i8088 внешняя шина данных 8-разрядная.

Одна из характерных особенностей процессоров 8086 — принцип сегментирования памяти. То есть вся память представляется не в виде непрерывного пространства, а в виде нескольких кусков — сегментов заданного размера (по 64 Кбайта), положение которых в пространстве памяти можно программно изменять. Процессор 8086 имеет 14 регистров разрядностью по 16 бит.