Arhitectura Calculatoarelor Curs 3

7/25/2019 Arhitectura Calculatoarelor Curs 3

1/22

Arhitectura calculatoarelor

Curs 3

Structura unitatii centrale


2/22

Unitatea aritmetica si logica (ALU)

Pornim de la un exemplu de proiectare


3/22

Structura ALU


4/22

Numaratorul de adrese


5/22

Acumulatorul si registrul de conditii


6/22

Registrul de instructiuni


7/22

Registre-acumulator multiple


8/22

emorie RA externa ! arhitectura"ar#ard


9/22

emorie RA externa Arhitectura$on Neumann


10/22

%a&ele executiei unei instructiuni

'xtragerea instructiunii din memoria deprogram (etch)

ecodiicarea ! identiicarea operatiei si a

operan&ilor 'xtragerea operan&ilor (din registrele

interne sau din R*+RA)

'xecutia propriu-&isa Stocarea re&ultatului (intr-un registru

intern sau direct in RA)


11/22

Structura generala a uneiinstructiuni


12/22

oduri de adresare a operan&ilor

Notatii:

A ! continutul campului ,adresa operanddin corpul instructiunii

A' ! Adresa eecti#a

() ! continutul locatiei


13/22

Adresarea imediata

Campul ,Adresa operand. din corpulinstructiunii. contine chiar operandul

Corolar ! pentru ca instructiunile se iaudin memoria de program (R*) re&ulta caoperan&ii adresati imediat sunt intotdeunaconstante/

'xemplu ("C00)1 LAA 2A4


14/22

Adresarea directa


15/22

Adresarea indirecta


16/22

Adresarea indexata

A'5(6)

6 este un registru special denumit,registru index/ 6 e un registru de 07 8iti

*ptional se poate speciica undeplasament care se aduna la 6 pentru ao8tine #aloarea adresei eecti#e

'xemplu1 LAA 4.6 Se incarca acumulatorul A de la adresa

(6)94


17/22

C:SC si R:SC

C:SC ! Complex :nstructions SetComputer

R:SC ! Reduced :nstructions SetComputer

C:SC e de o8icei asociat cu arhutectura$on Neumann

R:SC e de o8icei asociat cu arhitectura"ar#ard


18/22

Conceptul de S;:$A (Stac


19/22

'xemple de utili&are a sti#ei

Pentru sal#area adresei de intoarcere inprogramul principal la apelarea uneisu8rutine

Pentru sal#area curenta a continutuluiunor registre

Pentru sal#area ,starii masinii in ca&ulrecunoasterii unei intreruperi/


20/22

Conceptul de intrerupere

:ntreruperile sunt un mecanism prin care se permite unei

unitati de prelucrare a datelor sa reactione&e lae#enimente externe. asincrone ata de executiaprogramului curent/

' ne#oie de un semnal hard>are care sa indice aparitiae#enimentului extern

Se sal#ea&a ,starea CPU

Se executa o rutina de tratare a intreruperii (:SR !:nterrupt Ser#ice Routine)

Se restaurea&a starea si se reia executia programului

principal din punctul unde a ost intrerupt/ aca apar mai multe intreruperi simultan. se #or trata

dupa o ordine de prioritati predeinita (hardcoded)/


21/22

Recapitulare ! Structura interna aCPU

ALU

Registrul numarator de program PC

Registrul de adrese/ Se incarca ie cu continutul

PC. ie cu adresa operandului/ Continutul lui escos pe magistrala de adrese a sistemului/

Registrul de instructiuni ! este incarcat din

memoria de program in ciclul de etch si mentineopcode-ul pe toata durata executiei

Acumulatorul (unul sau mai multe)


22/22

Structura interna a CPU -continuare

Un numar de registre de u& general

Unul sau mai multe registre index

Un registru SP ! index pentru sti#a Un ,registru de conditii sau ,de stare !

contine 8itii de conditie (?$CN) care se

testea&a in ca&ul salturilor conditionate/

Documents

Arhitectura Calculatoarelor Curs 3