Содержание
Состав устройства управления
Регистр данных — служит для временного хранения промежуточных результатов при выполнении операций.
Регистр аккумулятор — регистр временного хранения, который используется в процессе вычислений (например, в нем формируется результат выполнения команды умножения).
Регистр указатель стека — используется при операциях со стеком. Стек используются для организации подпрограмм в программе.
Индексные, указательные и базовые регистры используются для хранения и вычисления адресов операндов в памяти.
Регистры-счётчики используются организации циклических участков в программе.
Регистры общего назначения (РОН), имеющиеся во многих ЭВМ, могут использоваться для любых целей. Точное назначение регистра определяет программист при написании программы. Они могут использоваться для временного хранения данных, в качестве аккумуляторов, а также в качестве индексных, базовых, указательных регистров.
Кроме того, в состав АЛУ могут входить Внутренние системные регистры, не доступные программно, используемые во время внутренних пересылок данных при выполнении команд.
Устройство управления (УУ) — часть центрального процессора, которая вырабатывает распределенную во времени и пространстве последовательность внутренних и внешних управляющих сигналов, обеспечивающих выборку и выполнение команд программы.
На этапе выборки команды УУ интерпретирует команду, выбранную из оперативной памяти.
На этапе выполнения команды УУ формирует микропрограмму. Микропрограмма это последовательность микрокоманд, соответствующих одной команде.
Эти микрокоманды задают последовательность простейших низкоуровневых операций для АЛУ таких, как пересылка данных, сложение, сдвиг данных, установка и анализ признаков, запоминание результатов и др.
Устройство управления (УУ) имеет в своем составе три блока:
регистр команды, который содержит код команды во время ее выполнения программный счетчик, в котором содержится адрес следующей, подлежащей выполнению
команды регистр адреса, в котором вычисляются адреса операндов, находящихся в оперативной памяти.
Назначение и свойства памяти ЭВМ
Память состоит из конечного числа ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный номер — адрес.
Доступ к ячейке осуществляется указанием ее адреса.
Память способна выполнять два вида операций над данными — чтение с сохранением содержимого и запись нового значения со стиранием предыдущего.
Каждая ячейка памяти может использоваться для хранения либо данных, либо команды.
Виды памяти ЭВМ (по быстродействию): Регистровая память Оперативная память Внешняя память
Системная шина: назначение и состав
Объединение функциональных блоков в ЭВМ осуществляется посредством следующей системы шин: шины данных, но которой осуществляется обмен информацией между блоками ЭВМ, шины адреса, используемой для передачи адресов (номеров ячеек памяти или портов ввода-вывода, к которым производится обращение), и шины управления для передачи управляющих сигналов.
Совокупность этих трех шин называют системной шиной, системной магистралью или
системным интерфейсом.
Принципиально общие закономерности в организации шин
Шина состоит из отдельных проводников — линий.
Сигналы по линиям шины могут передаваться либо импульсами (наличие импульса соответствует логической 1, а отсутствие импульса — 0), либо уровнем напряжения (высокий уровень, низкий).
Страница 29 из 45
Шириной шины называется количество линий, входящих в состав шины. Ширина шины адреса определяет размер адресного пространства ОП ЭВМ. Если количество линий адреса равно 20, то общее количество адресуемых ячеек ОП составит 220 = 1 048 576 ячеек. Ширина шины данных определяется разрядностью ЦП (длиной машинного слова).
Обычно на шине в любой момент можно выделить два активных устройства. Одно из них называется задатчиком и инициирует операцию обмена данными (формирует адреса и управляющие сигналы).
Другое называется исполнителем и выполняет операцию (дешифрирует адреса и управляющие сигналы и принимает или передает данные). В большинстве случаев задатчиком является центральный процессор.
Память всегда выступает только в качестве исполнителя.
Структура шины управления
Линия занятости. Если линия находится в состоянии «шина свободна», то задатчик (ЦП) может начать операцию обмена данными по шине, иначе задатчику придется ожидать, пока шина не освободится.
Линия выполняемой операции. Указывает, какая именно операция будет выполняться: чтение (задатчик принимает данные от исполнителя), запись (задатчик передает данные исполнителю).
Линия синхронизации. Используется для передачи сигналов синхронизации задатчика и исполнителя.
Операции чтения и записи
Чтение:
Процессор переводит шину в состояние занято, на адресную шину помещает адрес требуемой ячейки памяти, устанавливает на шине управления сигнал чтение, выдает сигнал синхронизации задатчика.
Память принимает адрес, дешифрирует его, находит нужную ячейку и помещает ее содержимое на шину данных. Далее память выдаёт сигнал синхронизации исполнителя.
Получив ответ от памяти, процессор считывает данные с шины данных, снимает свои управляющие сигналы и освобождает шину.
Запись:
Процессор переводит шину в состояние занято, на адресную шину помещает адрес требуемой ячейки памяти, на шину данных помещает данные, которые надо записать в эту ячейку, устанавливает на шине управления сигнал запись, выдает сигнал синхронизации.
Память, получив сигнал синхронизации от ЦП, принимает адрес, дешифрирует его, находит нужную ячейку и помещает в нее содержимое с шины данных. Далее память выдает сигнал синхронизации исполнителя.
Получив ответ от памяти, ЦП снимает свои управляющие сигналы и освобождает шину.
Виды программно-управляемой передачи данных
Синхронный – наиболее простой вид , требует минимум технических и программных средств: поскольку время выполнения операции внешним устройством точно известно.
Асинхронный – интервал между командами обмена задается внешним устройством программным путем.
Обмен по прерываниям — готовность ВУ к обмену данными проверяется не программным путем, а аппаратным, через контроллеры прерываний.
Обобщенный алгоритм функционирования фон-неймановской ЭВМ с шинной организацией
Страница 30 из 45
После включения ЭВМ или операции сброса в регистры центрального процессора заносятся некоторые начальные значения. Обычно в процессе инициализации после включения ЭВМ в память ЭВМ помещается программа, называемая первичным загрузчиком. Основное назначение этой программы — загрузить в оперативную память с устройства внешней памяти операционную систему.
Пока будем полагать, что в оперативной памяти оказалась первая из подлежащих выполнению программ.
Программному счетчику присваивается начальное значение, равное адресу первой команды программы, указанной выше.
Центральный процессор производит операцию считывания первой команды программы из оперативной памяти.
В качестве адреса ячейки памяти используется содержимое программного счетчика.
Содержимое считанной ячейки памяти помещается в регистр команды УУ. Устройство управления приступает к интерпретации команды.
По полю кода операции из первого слова команды УУ определяет ее длину и, если это необходимо, организует дополнительные операции считывания, пока вся команда полностью не будет прочитана процессором.
Вычисленная длина команды прибавляется к исходному содержимому программного счетчика, и когда команда полностью прочитана, программный счетчик будет хранить адрес следующей команды.
По адресным полям команды устройство управления определяет, имеет ли команда операнды в памяти.
Если это так, то на основе указанных в адресных полях режимов адресации вычисляются адреса операндов и производятся операции чтения памяти для считывания операндов.
Устройство управления и арифметико-логическое устройство выполняют операцию, указанную в поле кода операции команды.
Во флаговом регистре процессора запоминаются признаки результатов операции (равно нулю или нет, знак результата, наличие переполнения и т.д.).
Если это необходимо, устройство управления выполняет операцию записи для того, чтобы поместить результат выполнения команды в память.
Если последняя команда не была командой остановить процессор, то описанная последовательность действий повторяется, начиная с шага 1.
Страница 31 из 45
13.Каковы структура и назначение уу.
Устройство
управленияявляется функционально
наиболее сложным устройством ПК. Оно
вырабатывает управляющие сигналы,
поступающие по кодовым шинам инструкций
во все блоки машины.
Упрощенная
функциональная схема УУ показана на
рис. 4.5. Здесь представлены:
Регистр
команд— запоминающий регистр, в
котором хранится код команды: код
выполняемой операции и адреса операндов,
участвующих в операции. Регистр команд
расположен в интерфейсной части МП, в
блоке регистров команд.
Дешифратор
операций— логический блок, выбирающий
в соответствии с поступающим из регистра
команд кодом операции (КОП) один из
множества имеющихся у него выходов.
Постоянное
запоминающее устройство микропрограмм
— хранит в своих ячейках управляющие
сигналы (импульсы), необходимые для
выполнения в блоках ПК операций обработки
информации.
Импульс по выбранному
дешифратором операций в соответствии
с кодом операции считывает из ПЗУ
микропрограмм необходимую последовательность
управляющих сигналов.
Узел
формирования адреса (находится в
интерфейсной части МП) — устройство,
вычисляющее полный адрес ячейки памяти
(регистра) по реквизитам, поступающим
из регистра команд и регистров МПП.
Кодовые
шины данных, адреса и инструкций — часть
внутренней интерфейсной шины
микропроцессора. В общем случае УУ
формирует управляющие сигналы для
выполнения следующих основных процедур:
-выборки
из регистра-счетчика адреса команды
МПП адреса ячейки ОЗУ, где хранится
очередная команда программы;
-выборки
из ячеек ОЗУ кода очередной команды и
приема считанной команды в регистр
команд;
-расшифровки
кода операции и признаков выбранной
команды;
-считывания
из соответствующих расшифрованному
коду операции ячеек ПЗУ микропрограмм
управляющих сигналов (импульсов),
определяющих во всех блоках машины
процедуры выполнения заданной операции,
и пересылки управляющих сигналов в эти
блоки;
-считывания
из регистра команд и регистров МПП
отдельных составляющих адресов операндов
(чисел), участвующих в вычислениях, и
формирования полных адресов операндов;
-выборки
операндов (по сформированным адресам)
и выполнения заданной операции обработки
этих операндов;
-записи
результатов операции в память;
-формирования
адреса следующей команды программы.
Арифметико-логическое
устройство предназначено для выполнения
арифметических и логических операций
преобразования информации.
Функционально
АЛУ состоит обычно из двух регистров,
сумматора и схем управления (местного
устройства управления).
Сумматор
— вычислительная схема, выполняющая
процедуру сложения поступающих на ее
вход двоичных кодов; сумматор имеет
разрядность двойного машинного слова.
Регистры
— быстродействующие ячейки памяти
различной длины: регистр 1 (Рг1) имеет
разрядность двойного слова, а регистр
2 (Рг2) — разрядность слова.
При
выполнении операций в Рг1 помещается
первое число, участвующее в операции,
а по завершении операции — результат; в
Рг2 — второе число, участвующее в операции
(по завершении операции информация в
нем не изменяется). Регистр 1 может и
принимать информацию с кодовых шин
данных, н выдавать информацию на них,
регистр 2 только получает информацию с
этих шин.
Схемы
управления принимают по кодовым шинам
инструкций управляющие сигналы от
устройства управления и преобразуют
их в сигналы для управления работой
регистров и сумматора АЛУ.
АЛУ
выполняет арифметические операции (+,
-, *,:) только над двоичной информацией с
запятой, фиксированной после последнего
разряда, т.е. только над целыми двоичными
числами.
Выполнение
операций над двоичными числами с
плавающей запятой и над двоично-кодированными
десятичными числами осуществляется
или с привлечением математического
сопроцессора, или по специально
составленным программам.
Видео «Мы — унитаристы-универсалисты»
https://www.uua.org/files/includes/snippet-important-message.txt
По
Программа и стратегия UUA: Информационно-пропагандистский офис
Мы унитаристы-универсалисты, люди разного происхождения, с разными убеждениями, но общими ценностями.
Вместе мы предлагаем путь к лучшему вам и лучшему миру. Познакомьтесь с нами в этом коротком анимационном видео.
Узнайте, как использовать или загрузить это видео.
Стенограмма
Мы унитаристы-универсалисты. Мы люди многих путей, смелые, любознательные и сострадательные мыслители и деятели.
Каждый день люди завалены информацией, перегружены требованиями и притянуты культурой, которая стремится отделить нас от паутины жизни. Унитарный Универсализм воссоединяет, объединяя людей смыслом и вдохновением. Мы — дом без стен, собрание без духовных ограничений и движение, которое призывает вас больше верить в себя, свое сообщество и свои убеждения. Мы — вера, которая чтит ваш разум, ваше сердце, ваше путешествие. Проще говоря, мы — это управляемый путь к лучшему вам и лучшему миру.
Основанные на более чем двухсотлетнем опыте вдумчивых, духовных сообществ, мы являемся людьми многих поколений, этнических групп, полов и полов, а также духовного происхождения.
Люди, которые делают мир лучше. Люди, сосредотачивающиеся на том, что действительно важно — любви, справедливости, честности и надежде.
Унитаристы-универсалисты исповедуют разные убеждения. но общие ценности. Мы — унитаристы-универсалисты, и в то же время мы можем быть агностиками, буддистами, христианами, индуистами, гуманистами, евреями, мусульманами, язычниками, атеистами, верующими в Бога и теми, кто просто позволяет великой тайне быть. Разнообразие верований, которое вы найдете в унитарном универсалистском сообществе , является одной из наших сильных сторон — мы всегда учимся смотреть на мир с другой точки зрения.
Нас объединяют наши основные принципы, которые поддерживают семь реальных ценностей:
- Вера в ценность каждого человека.
- Проявление сострадания и справедливости.
- Принимать других такими, какие они есть.
- Развитие через личный поиск истины.
- Демократичный лидер.
- Работа во имя справедливости.
- И понимание того, что все взаимосвязано.
Семь дней в неделю унитаристы-универсалисты живут в соответствии с этими принципами на деле. Когда мы собираемся, мы поклоняемся, размышляем и напоминаем себе, что важнее всего в жизни. В любом возрасте мы учимся жить с большей мудростью, большей осознанностью, большей благодарностью и большей душой.
Мы демонстрируем наши ценности, отвечая на призыв к социальной справедливости. У нас есть опыт поддержки гражданских прав, равенства ЛГБТК, иммиграционной реформы, экологической устойчивости, репродуктивной справедливости, расовой справедливости и многого другого.
Узнайте, что значит громко проживать свои самые глубокие ценности. Присоединяйтесь к нам в этом необыкновенном приключении веры!
Кредиты
Авторские права и текст — Унитарная универсалистская ассоциация
Аниматор — Эллиот Сеннамо
Голос за кадром — Стефани Кэри Марон
Об авторе
Унитарная универсалистская ассоциация | UUA.
org
https://www.uua.org/files/includes/snippet-important-message.txt
Время ожидания
По
Меган Ллойд Джойнер
Адвент побуждает нас присутствовать в каждый момент ожидания.
Время ожидания
Все тела священны
От президента UUA: Наши братья и сестры ЛГБТКИА+ священны, цельны и божественны
Президент UUA преподобная Сьюзен Фредерик-Грей отвечает на разрушительные новости о стрельбе в Колорадо, которая была целенаправленным актом насилия против сообщества ЛГБТКИА+.
Ответ на вопрос клуба
Изучение истории
Обращение к 400-летию колониализма сторонников превосходства белой расы
2020 Делегаты Генеральной Ассамблеи призвали унитаристов-универсалистов поддержать государственную политику, направленную на деколонизацию, и изучить практику в отношении коренных народов, в частности рассказы о происхождении UU и праздниках в США, включая День Благодарения.
2020 Действие непосредственного свидетеля
Унитаристы-универсалисты выражают статью II
Прекрасным собранием голосов Унитаристы-Универсалисты выражают Статью II в том виде, в каком она существует в настоящее время в Уставе UUA. После получения отзывов от всей Ассоциации новая версия Статьи II выносится на голосование на нашем ежегодном собрании.
Смотреть на YouTube
УУ Мир
Заявление кандидата в президенты UUA: преподобный доктор София Бетанкур
По
София Бетанкур
Возлюбленные, мы как никогда призваны к общей заботе.
Заявление кандидата в президенты UUA: Преподобный доктор София Бетанкур
Лидер веры
Президентские выборы UUA 2023
Унитаристы-универсалисты через своих делегатов от общины изберут следующего президента UUA на Генеральной Ассамблее в июне 2023 года. Узнайте подробности о кандидатах-кандидатах, о том, как баллотироваться с помощью петиции, и многое другое.
Президентские выборы 2023 г.
Справедливость и инклюзивность
UUs привержены борьбе с эйблизмом
Приверженность, основанная на историческом партнерстве с EqUUal Access, обеспечивает больше ресурсов и сотрудников для решения проблемы эйблизма в рамках унитарного универсализма и поддержки справедливости в вовлечении людей с ограниченными возможностями в жизнь общества в целом.