7. Состав и назначение регистров в микропроцессорах.

В 8 битных процессорах.

B-C

D-E

H-L – регистровая пара. В х86 ее нет.

A – аккумулятор, результаты записываются сюда. С ростом разрядности A->AH|AL->AX->EAX.

PC, SP – 16 битные.

Это регистры общего назначения.

Существуют регистры временного хранения информации, являющиеся программно-недоступными. Например регистр на входе в АЛУ.

Регистр команд – регистр, в который заносится команда с шины данных в фазе выборки.

Регистр состояний – хранит в себе флаги.

Регистры, используемые для адресации к памяти:

Регистр адреса – предназначается для запоминания адреса операндов результата (может быть в алу), сегментные регистры и регистры смещения.

Индексный регистр – содержимое используется дл формирования адресов (программно доступен).

Вспомогательный регистр – тут по желанию программиста.

8. Набор и характеристики команд в мп.

Команда –совокупность сведений, необходимых процессору для выполнения определенного действия при реализации программы.

Совокупность команд, которые способен выполнять данный МП, называется его составом команд.

Команды бывают: пересылки данных, арифметико-логические, команды ветвления , специальные команды.

Выбирается таким образом, чтобы затраты на редко используемые команды были минимальными.

Оптимизация достигается - здесь рассказать про RISC способы или увеличение сложности логики управления.

Классификация команд:

По функциональному назначению:

-передача данных

-обработка данных

-передача управления

-дополнительные

По числу адресов:

-безадресные

-одно, двух.

По способу кодирования команд:

-с фиксированным полем КОП

-с динамическим полем КОП

По длине команды:

-1,2,3 байтные.

По способу адресаций:

9. Аримфетико-логическое устройство. Блок управления и синхронизации.

Любую арифметическую операцию можно представить в виде сложения и сдвигов.

Z=X+Y. Где Z – операнд приемник, а Х и У - операнды источники. Если реализован такой подход, то АЛУ называется 3х адресным, так как требуется три адреса. Плюсы в выборе операндов, минусы в большом объеме команды.

В случае, если операнд источник, является одновременно приемником адреса: X=X+Y – АЛУ называется двухадресным. МТ1804.

Вариант: одноадресное АЛУ. A=A+X. Где А – заранее известный адрес аккумулятора.

АЛУ так же влияет на регистр признаков. Z,S,C,AC,OVR.

В случае если процессор позволяет наращивать разрядность – секционный процессор, то АЛУ может иметь выводы ускоренного переноса G P.

В ряде микроконтроллеров существуют регистровые АЛУ – в роли операндов жестко вшитые регистры.

10. Организация стековой памяти

Стек – буфер типа LIFO. Подпрограмма – фрагмент кода, заканчивающаяся оператором RET.

Со стеком ассоциируется две команды: Push Pop. Соответственно затолкнуть в стек и вытолкнуть из стека слово состояния программы (состояние аккумулятора и состояние регистра признаков),

Может быть реализован аппаратно:

+ большая скорость

- ограниченный объем стека.

Может быть организован программно:

+объем

- быстродействие, связанное с необходимостью доступа к внешней памяти.

Многоуровневое вложение подпрограмм: определяется глубиной стека.

SP – регистр, в котором хранится адрес ячейки текущего дна стека.

Ошибки работы со стеком: переполнение стека приводит к затиранию информации. Переопустошение стека: количество POP больше количества PUSH.