Процессор (разрядность, адресное пространство)

Процессор — это центральное устройство компьютера, которое выполняет находящиеся в оперативной памяти команды программы и «общаются» с внешними устройствами благодаря шине адреса, данных и управления.

У компьютеров четвертого поколения функции центрального процессора выполняет микропроцессор — сверхбольшая интегральная схема (СБИС), реализованная в едином полупроводниковом кристалле (кремния или германия) площадью меньше 0.1 см2 . Степень интеграции определяется размером кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов. Так, в ЦП Intel 80486 DX содержится 1,2 млн. Транзисторов, а Intel Pentium Pro — 5.5 млн.

Выполнение микропроцессором команд предусматривает арифметические действия, логические операции, передачу управления (условную и безусловную), перемещение данных из одного места памяти в другое и координацию взаимодействия различных устройств ЭВМ. Можно выделить 4 этапа обработки команды процессором: выборка, декодирование, выполнениеизапись результата. В ряде случаев, пока первая команда выполняется, вторая может декодироваться, а третья выбираться.

К обязательным компонентам микропроцессора (МП) относятся арифметико-логическое (исполнительное) устройство и устройство управления.

Процессоры характеризуются скоростью (тактовой частотой) обработки информации и разрядностью.

Одним из способов повышения быстродействия МП является использование КЭШ-памяти, которое позволяет избежать циклов ожидания в работе МП, когда информация из соответствующих схем памяти устанавливаются на системной шине данных компьютера. Функционально КЭШ-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств с относительно быстрым МП. Благодаря преимуществам в архитектуре процессоры с меньшей тактовой частотой могут иметь большее быстродействие.

Для определения производительности МП в настоящее время рассматривают 4 аспекта: целочисленное вычисление, вычисления с плавающей точкой, графика, видео, сравнивая их с производительностью Intel 80486 SX — 25 МГц, чьи показатели ( индекс iCOMP) были приняты в 1992 г. За 100. Подчеркнем, что речь идет о производительности самих процессоров, а не всей компьютерной системы в целом.

Для улучшения показателей при выполнении операций с плавающей точкой, на которые даже самые мощные микропроцессоры тратят достаточно много времени, создано и используется устройство — математический сопроцессор. Математический сопроцессор — это интегральная схема, работающая во взаимодействии с центральным МП, предназначена только для выполнения математических операций. В них нет нужды. Если работа идет с базами данных или текстовыми редакторами, но если работа идет с электронными таблицами, с трехмерной графикой, пакетами САПР, специальными программами по математическому моделированию, то присутствие математического сопроцессора обязательно.

Разрядность процессора — это число одновременно обрабатываемых им битов. Процессор может быть 8, 16, 32, 64 — разрядным. Вместе с быстродействием разрядность характеризует объем информации, перерабатываемой процессором за единицу времени. Разрядность внутренней шины данных может не совпадать с количеством внешних выводов для линии данных.

Одна из функций процессора состоит в перемещении данных, в организации их обмена с внешними устройствами и оперативной памятью. При этом процессор формирует код устройства, а для ОЗУ — код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине. Объем физически адресуемой микропроцессором памяти однозначно определяет разрядность внешней шины адреса как 2N , где N — разрядность адресной шины. Следовательно, при 16, 20. 24, или 32-разрядной шине адреса создается адресное пространство соответственно: 216 = 64 КбайтБ 220 = 1 Мбайт, 224 = 16 Мбайт, 232 = 4 Гбайт. Поэтому разрядность процессора часто уточняют: записывая например для I 80386 32/32, что означает? Микропроцессор имеет 32-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса, т.е. одновременно обрабатывается 32 бита информации, а адресное пространство микропроцессора составляет 4 Гбайта.

Память – запоминающие устройства (ЗУ)

Память – запоминающие устройства, предназначенные для хранения информации: данных и программ. Память компьютера делится на системную (внутреннюю) и внешнюю.

Основная (системная) память конструктивно реализована полупроводниковыми микросхемами:

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) быстрая полупроводниковая микросхема, предназначенная для постоянного хранения системной информации (программы тестирования и активизации оборудования и устройств компьютера), которая сохраняется при отключении электропитания. Ёмкость V=512 kb, 1, 2, 4 Mb

ОЗУ (оперативно запоминающее устройство ОП) – быстрая полупроводниковая микросхема, предназначенная для хранения оперативной информации (данных и программ, используемые в текущее машинное время). При отключении электропитания информация уничтожается. Ёмкость V=128, 256,512Mb, 1,2,4Gб

КЭШ – высокоскоростная полупроводниковая микросхема, которая является промежуточным буфером между оперативной памятью и процессором для ускорения поиска и скорости обработки информации, которая будет обрабатываться в ближайшие такты работы процессора. V=64, 128, 256 kb.

Дата добавления: 2015-11-05; просмотров: 837 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса

  • •Введение
  • •Раздел «Создание и эволюция эвм» Глава 1. Научные предпосылки создания эвм
  • •Управление и информация
  • •Информация и ее свойства
  • •Экономическая информация
  • •Три формы адекватности информации
  • •Меры информации
  • •Синтаксические меры информации
  • •Семантическая мера информации
  • •Прагматическая мера информации
  • •Показатели качества информации
  • •Репрезентативность
  • •Содержательность
  • •Точность
  • •Достоверность
  • •Устойчивость
  • •Защищенность
  • •Полезность
  • •Информатика
  • •Наука информатика
  • •Информационные технологии
  • •Индустрия информатики
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 2. История создания вычислительной техники
  • •Механические счетные машины
  • •Электромеханические счетные машины
  • •Электронные вычислительные машины
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 3. Эволюция эвм
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 4. Основные классы вычислительных машин
  • •Большие компьютеры
  • •Серверы и рабочие станции
  • •Рабочие станции
  • •Серверы
  • •Малые компьютеры
  • •Микрокомпьютеры
  • •Персональные компьютеры
  • •Наколенные компьютеры
  • •Компьютеры-блокноты (ноутбуки)
  • •Нетбуки
  • •Планшетные компьютеры
  • •Райтеры
  • •Электронные книги Ридеры
  • •Карманные компьютеры
  • •Периферийные устройства кпк
  • •Коммуникаторы (смартфоны)
  • •Электронные секретари
  • •Электронные записные книжки
  • •Вычислительные системы
  • •Многомашинные и многопроцессорные вс
  • •Высокопараллельные многопроцессорные вычислительные системы
  • •Ассоциативные и потоковые вс
  • •Ассоциативные вычислительные системы
  • •Потоковые вычислительные системы
  • •Суперкомпьютеры
  • •Кластерные суперкомпьютеры
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Раздел 2. «Информационно-логические основы построения эвм» Глава 5. Представление информации в эвм
  • •Представление чисел с фиксированной и плавающей запятой
  • •Алгебраическое представление двоичных чисел
  • •Прочие системы счисления
  • •Двоично-десятичная система счисления
  • •Шестнадцатеричная система счисления
  • •Выполнение арифметических операций в компьютере
  • •Особенности выполнения операций над числами с плавающей запятой
  • •Выполнение арифметических операций над числами, представленными в дополнительных кодах
  • •Особенности выполнения операций в обратных кодах
  • •Выполнение арифметических операций в шестнадцатеричной системе счисления
  • •Особенности представления информации в пк
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 6. Логические основы построения эвм
  • •Основы алгебры логики
  • •Логический синтез вычислительных схем
  • •Электронные технологии и элементы
  • •Полевые транзисторы
  • •Планарные микросхемы
  • •Электронные и логические схемы
  • •Триггер
  • •Регистр
  • •Дешифратор
  • •Логические операции, выполняемые в компьютере
  • •Or (или) — логическое сложение
  • •Xor (исключающее или)
  • •Not (не) — операция отрицания
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Раздел 3 Архитектура персонального компьютера Глава 7. Основные блоки эвм и их назначение
  • •Структурная схема эвм
  • •Микропроцессор
  • •Системная шина
  • •Основная память
  • •Внешняя память
  • •Источник питания
  • •Внешние устройства
  • •Дополнительные интегральные микросхемы
  • •Элементы конструкции пк
  • •Функциональные характеристики эвм
  • •Производительность, быстродействие, тактовая частота
  • •Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса
  • •Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров
  • •Возможность работы в многозадачном режиме
  • •Надежность
  • •Глава 8. Микропроцессоры
  • •Микропроцессоры типа cisc
  • •Микропроцессоры Over Drive
  • •Микропроцессоры Pentium
  • •Микропроцессоры Pentium Pro
  • •Микропроцессоры Pentium mmx и Pentium II
  • •Микропроцессоры Pentium III
  • •Микропроцессоры Pentium 4
  • •Эффективные технологии в мп Intel
  • •Архитектура Intel Net Burst
  • •Многоядерные микропроцессоры
  • •Микропроцессоры линейки core
  • •Процессоры Core Penryn
  • •Микропроцессоры типа risc
  • •Микропроцессоры типа vliw
  • •Физическая и функциональная структура микропроцессора
  • •Устройство управления
  • •Арифметико-логическое устройство
  • •Микропроцессорная память
  • •Универсальные регистры
  • •Сегментные регистры
  • •Регистры смещений
  • •Регистр флагов
  • •Статусные флаги
  • •Управляющие флаги
  • •Интерфейсная часть мп
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 9. Системные платы и чипсеты
  • •Разновидности системных плат
  • •Чипсеты системных плат
  • •Чипсет i965 (Broadwater)
  • •Глава 10. Интерфейсная система пк
  • •Шины расширений
  • •Локальные шины
  • •Интерфейсы pci
  • •Интерфейс agp
  • •Периферийные шины
  • •Интерфейсы ide/ata
  • •Интерфейс scsi
  • •Интерфейс rs 232
  • •Интерфейс ieee 1284
  • •Универсальные последовательные интерфейсы
  • •Последовательная шина usb
  • •Стандарт ieee 1394
  • •Последовательный интерфейс sata
  • •Последовательный интерфейс sas
  • •Семейство последовательных интерфейсов pci Express
  • •Прикладные программные интерфейсы
  • •Беспроводные интерфейсы
  • •Интерфейсы IrDa
  • •Интерфейс Bluetooth
  • •Интерфейс wusb
  • •Семейство интерфейсов WiFi
  • •Семейство интерфейсов WiMax
  • •Интерфейс WiBro
  • •Прочие интерфейсы
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 11. Основная память пк
  • •Статическая и динамическая оперативная память
  • •Основная память
  • •Физическая структура основной памяти
  • •Оперативные запоминающие устройства
  • •Виды модулей оперативной памяти
  • •Типы оперативной памяти
  • •Постоянные запоминающие устройства
  • •Логическая структура основной памяти
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава12. Внешние запоминающие устройства
  • •Размещение информации на дисках
  • •Адресация информации на диске
  • •Накопители на жестких магнитных дисках
  • •Эффективные технологии записи информации на hdd
  • •Туннельная магниторезистивная запись
  • •Технология перпендикулярной записи
  • •Переносные винчестеры
  • •0,85″ Винчестеры Toshiba
  • •Дисковые массивы raid
  • •Накопители на гибких магнитных дисках
  • •Накопители на оптических дисках
  • •Неперезаписываемые оптические диски cd-rom
  • •Оптические диски с однократной записью
  • •Оптические диски с многократной записью
  • •Оптические универсальные диски dvd
  • •Маркировка скоростных характеристик cd и dvd
  • •Эффективные технологии хранения информации на cd и dvd
  • •Многослойный cd
  • •Millipede-диск
  • •Флуоресцентные оптические диски
  • •Особенности организации флуоресцентных дисков
  • •Прочие технологии
  • •Накопители на магнитооптических дисках
  • •Накопители на магнитной ленте
  • •Устройства флэш-памяти
  • •Твердотельные накопители на базе флэш-памяти
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 13. Видеотерминальные устройства
  • •Видеомониторы на элт
  • •Монохромные мониторы
  • •Цветные мониторы
  • •Виды развертки изображения на мониторе
  • •Цифровые и аналоговые мониторы
  • •Размер экрана монитора
  • •Вертикальная (кадровая) развертка
  • •Строчная развертка
  • •Разрешающая способность мониторов
  • •Частотная полоса пропускания
  • •Эргономичность электронно-лучевых мониторов
  • •Видеомониторы на плоских панелях
  • •Мониторы на жидкокристаллических индикаторах
  • •Tmos – мониторы
  • •Плазменные мониторы
  • •Электролюминесцентные мониторы
  • •Светоизлучающие мониторы
  • •Мониторы на основе «электронной бумаги»
  • •Стереомониторы
  • •Видеоконтроллеры
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 14. Внешние устройства пк
  • •Клавиатура
  • •Графический манипулятор мышь
  • •Принтеры
  • •Матричные принтеры
  • •Струйные принтеры
  • •Лазерные принтеры
  • •Термопринтеры
  • •Твердочернильные принтеры
  • •Сервисные устройства
  • •Сетевые принтеры
  • •Сканеры
  • •Типы сканеров
  • •Форматы представления графической информации в пк
  • •Форматы растровой графики
  • •Дигитайзеры
  • •Основные характеристики дигитайзеров
  • •Плоттеры
  • •Типы плоттеров
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 15. Средства мультимедиа
  • •Системы речевого ввода и вывода информации
  • •Системы распознавания речи
  • •Системы, ориентированные на распознавание отдельных слов, команд и вопросов
  • •Системы распознавания предложений и связной речи
  • •Системы идентификации по образцу речи
  • •Механизм распознавания речи
  • •Системы синтеза речи
  • •Компьютерные средства обеспечения звуковых технологий
  • •Звуковые платы (карты)
  • •Компьютерные средства обеспечения видеотехнологий
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Раздел 4. Компьютерные сети Глава 16. Основы построения компьютерных сетей
  • •Классификация и архитектура компьютерных сетей
  • •Виды компьютерных сетей
  • •Модель взаимодействия открытых систем
  • •Локальные вычислительные сети
  • •Виды локальных вычислительных сетей
  • •Одноранговые локальные сети
  • •Серверные локальные сети
  • •Корпоративные компьютерные сети
  • •Глобальная информационная сеть Интернет
  • •Протоколы, используемые в сети
  • •Программное обеспечение компьютерных сетей
  • •Информационное обеспечение сетей
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 17.Техническое обеспечение компьютерных сетей
  • •Серверы и рабочие станции
  • •Рабочие станции
  • •Серверы
  • •Маршрутизаторы и коммутирующие устройства
  • •Методы коммутации
  • •Коммутация сообщений
  • •Коммутация пакетов
  • •Методы маршрутизации
  • •Варианты адресации компьютеров в сети
  • •Методы маршрутизации, используемые в сетях
  • •Модемы и сетевые карты
  • •Модемы для аналоговых каналов связи
  • •Протоколы передачи данных
  • •Модемы для цифровых каналов связи
  • •Сетевые карты
  • •Линии и каналы связи
  • •Цифровые каналы связи
  • •Раздел 5. Программное управление Глава 18. Программное управление — основа автоматизации вычислительного процесса После изучения главы вы должны знать:
  • •Алгоритмы и языки программирования
  • •Состав машинных команд
  • •Пример программы на яск
  • •Системное программное обеспечение
  • •Операционные системы компьютеров
  • •Прикладное программное обеспечение
  • •Прикладные программы для офиса
  • •Корпоративные прикладные программы
  • •Режимы работы компьютеров
  • •Однопрограммный режим
  • •Многопрограммный режим
  • •Система прерываний программ в пк
  • •Адресация регистров и ячеек памяти в пк
  • •Относительная адресация
  • •Стековая адресация
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Глава 19.Элементы программирования на языке Ассемблер
  • •Основные компоненты языка ассемблер Алфавит языка
  • •Константы (числа и строки) Только целые числа
  • •Строки (литералы)
  • •Команды (операторы)
  • •Директивы (псевдооператоры)
  • •Модификаторы
  • •Адресация регистров и ячеек памяти в Ассемблере
  • •Непосредственная адресация
  • •Прямая адресация регистров мпп
  • •Адресация ячеек оп
  • •Основные команды языка ассемблер
  • •Команды пересылки данных
  • •Арифметические команды
  • •Команды сложения, вычитания и сравнения
  • •Команды приращения
  • •Команды умножения
  • •Команды деления
  • •Логические команды
  • •Команды безусловной передачи управления
  • •Команды перехода к подпрограмме и выхода из подпрограммы
  • •Команда перехода к подпрограмме: call opr
  • •Команда выхода из подпрограммы
  • •Команды условной передачи управления
  • •Команды условной передачи управления для беззнаковых данных
  • •Команды условной передачи управления для знаковых данных
  • •Команды условной передачи управления для прочих проверок
  • •Команды управления циклами
  • •Команды прерывания
  • •Основные директивы ассемблера
  • •Директивы определения идентификаторов
  • •Директивы определения данных
  • •Директивы определения сегментов и процедур
  • •Директивы управления трансляцией
  • •Программирование процедур работы с устройствами ввода-вывода
  • •Программирование работы с дисплеем
  • •Видеооперации с прерыванием 21h dos
  • •Программирование работы с клавиатурой
  • •Некоторые аспекты создания исполняемых программ
  • •Процедуры формирования программы
  • •Структура программы на языке ассемблера для создания файла exe
  • •Программа вычисления квадратного корня
  • •Основные сведения о листинге программы
  • •Последовательность работы пк при выполнении программы
  • •Краткие сведения об отладчике программ debug
  • •Основные команды отладчика debug
  • •Вопросы для самопроверки
  • •Заключение. Перспективы развития информационных систем
  • •Литература

Рубрики: IT

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *