Архитектура микропроцессоров и их программирование. Карягин А.П. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

5
Именно процессор обладает способностью выполнять команды, со-
ставляющие компьютерную программу. Персональные компьютеры строятся
на базе микропроцессоров, выполняемых в настоящее время на одном кри-
сталле или "чипе".
На рисунке 1.1 представлена структура микропроцессорного устройства
(МПУ), выполненного на базе 8-разрядного микропроцессора с архитектурой
типа CISC, например, отечественного МП КР580ВМ80А или МП Intel 8086.
Для программиста, разрабатывающего программное обеспечение мик-
ропроцессорной системы (МПС) на языке ассемблера, микропроцессор (МП)
представляется в виде следующих элементов: памяти, счетчика команд, рабо-
чих регистров процессора, регистров признаков, стека и указателя стека, пор-
тов ввода-вывода, системы прерывания, набора команд.
При программировании МПС наиболее важное значение имеет знание
архитектуры МП. В общем случае под архитектурой МП понимают совокуп-
ность следующих компонентов и характеристик:
- разрядность адресов и данных;
- состав, имена и назначение программно-доступных регистров;
- форматы системы команд;
- режимы адресации памяти;
- способы машинного представления данных разного типа;
- способ адресации внешних устройств и средства выполнения опера-
ций ввода-вывода;
- особенности инициирования и обработки прерываний.
Программы, управляющие функционированием МПС, могут быть рас-
положены в различных типах памяти. Наиболее часто используют постоянное
(ПЗУ) и оперативное (ОЗУ) запоминающие устройства. Из ПЗУ МП может
лишь считывать команды и данные, но не может модифицировать его содер-
жимого в отличие от ОЗУ, для которого возможно как считывание, так и запись
любой информации.
1.2.2 Архитектура микропроцессора
Архитектура МП Intel 8086 в упрощённом виде представлена на рисунке
1.2. С функциональной точки зрения МП можно разделить на две части: опера-
ционное устройство и шинный интерфейс. Все компоненты МП взаимодейст-
вуют между собой посредством систем шин: адресных (16 разрядов), данных (8
разрядов) и управления. В процессоре 8086 имеется несколько быстрых эле-
ментов памяти на интегральных схемах, которые называются регистрами. Ка-
ждый из регистров предоставляет определенные возможности, которые други-
ми регистрами или ячейками памяти не поддерживаются.
Регистры разбиваются на четыре категории (см. рисунок 1.2):
- регистр флагов;
- регистры общего назначения AX, BX, CX, DX, BP, SP,DI и SI;
- указатель инструкций IP;
- сегментные регистры CS, SS, DS и ES.
       Именно процессор обладает способностью выполнять команды, со-
ставляющие компьютерную программу. Персональные компьютеры строятся
на базе микропроцессоров, выполняемых в настоящее время на одном кри-
сталле или "чипе".
       На рисунке 1.1 представлена структура микропроцессорного устройства
(МПУ), выполненного на базе 8-разрядного микропроцессора с архитектурой
типа CISC, например, отечественного МП КР580ВМ80А или МП Intel 8086.
       Для программиста, разрабатывающего программное обеспечение мик-
ропроцессорной системы (МПС) на языке ассемблера, микропроцессор (МП)
представляется в виде следующих элементов: памяти, счетчика команд, рабо-
чих регистров процессора, регистров признаков, стека и указателя стека, пор-
тов ввода-вывода, системы прерывания, набора команд.
       При программировании МПС наиболее важное значение имеет знание
архитектуры МП. В общем случае под архитектурой МП понимают совокуп-
ность следующих компонентов и характеристик:
       - разрядность адресов и данных;
       - состав, имена и назначение программно-доступных регистров;
       - форматы системы команд;
       - режимы адресации памяти;
       - способы машинного представления данных разного типа;
       - способ адресации внешних устройств и средства выполнения опера-
ций ввода-вывода;
       - особенности инициирования и обработки прерываний.
       Программы, управляющие функционированием МПС, могут быть рас-
положены в различных типах памяти. Наиболее часто используют постоянное
(ПЗУ) и оперативное (ОЗУ) запоминающие устройства. Из ПЗУ МП может
лишь считывать команды и данные, но не может модифицировать его содер-
жимого в отличие от ОЗУ, для которого возможно как считывание, так и запись
любой информации.

     1.2.2 Архитектура микропроцессора

       Архитектура МП Intel 8086 в упрощённом виде представлена на рисунке
1.2. С функциональной точки зрения МП можно разделить на две части: опера-
ционное устройство и шинный интерфейс. Все компоненты МП взаимодейст-
вуют между собой посредством систем шин: адресных (16 разрядов), данных (8
разрядов) и управления. В процессоре 8086 имеется несколько быстрых эле-
ментов памяти на интегральных схемах, которые называются регистрами. Ка-
ждый из регистров предоставляет определенные возможности, которые други-
ми регистрами или ячейками памяти не поддерживаются.
       Регистры разбиваются на четыре категории (см. рисунок 1.2):
       - регистр флагов;
       - регистры общего назначения AX, BX, CX, DX, BP, SP,DI и SI;
       - указатель инструкций IP;
       - сегментные регистры CS, SS, DS и ES.
                                                                           5