Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 127 стр.

      Дополнительная память может иметь различную конфигурацию, причем возможно
включение в ее состав одновременно и быстродействующих, и медленных устройств.
Предусмотрены сигналы подключения динамических ЗУПВ. Скорость пересылки данных по
шине внешней памяти соответствует 25 Мбайт/сек.
      К числу вспомогательных ИС, входящих в транспьютерное семейство, относится
адаптер последовательного канала СО11, реализующий функции байтового ввода-вывода.
Адаптер последовательного канала СО12 обеспечивает сопряжение последовательного
канала с 8-битовой двунаправленной системной шиной. ИС С004 представляет собой
групповой переключатель для соединения 32-х входных линий последовательной передачи
данных с 32-выходными линиями. Управление этим соединением осуществляет 33-линия
последовательной передачи. Такие ИС могут быть использованы для реконфигурации
транспьютерных сетей. Их можно соединять каскадно для коммутации сетей большой
размерности.

                                 6.2.2. Базовая архитектура


       Существует ряд факторов обеспечивающих высокую производительность
транспьютеров. Один из них обусловлен тем, что ЦПУ реализовано по RISC – архитектуре.
Увеличение производительности таких процессоров происходит за счет простоты и
регулярности структур команд, позволяющих выполнять комбинацию из несложных команд
быстрее, чем одну эквивалентную этой комбинации сложную команду. За счет организации
команд RISC – процессоры работают быстрее, так как они выполняются за один машинный
цикл, тогда как в CISC – процессорах на выполнение команды затрачивается несколько
машинных циклов. Большинство операций в RISC – процессорах имеет характер регистр-
регистр, а обращение к основной памяти происходит только для выполнения простых
операций загрузки в регистры и занесения в память, вследствие чего и повышается скорость
простых операций. Сложные команды преобразуются в последовательность простых,
которые выполняются быстрее, чем при использовании больших наборов команд.
Уменьшение количества команд приводит к уменьшению количества вентилей и объема
микропрограммного ПЗУ (64 Кбит), необходимых для декодирования и реализации сложных
команд. Это, в свою очередь, позволяет существенно снизить размеры микропроцессора с
RISC – архитектурой, а также его стоимость. Процессор, память и система связи
транспьютера Т414 занимает 25% всей площади кремния, а остальная площадь используется
для отвода тепла, таймеров и внешних соединений. Транспьютер Т800, содержащий
процессор с плавающей точкой (ППТ) занимает на 25% больше площади, чем транспьютер
Т414.
       Наличие скоростной оперативной памяти на одном кристалле транспьютера
увеличило пропускную способность и обеспечило быстрое выполнение команд. С другой
стороны, за один машинный цикл из памяти извлекается одно слово, содержащее несколько
инструкций, и помещается в буфер предвыборки команд, где имеется дополнительный
регистр, предназначенный для записи коротких инструкций. Так как этот буфер небольшой
емкости, задержки при выполнении инструкций переходов, приводящих к тому, что
содержимое буфера становится ненужным, являются незначительными. Исследование
системы команд транспьютера показали, что 70% выполняемых инструкций занимает один
байт и затрачивается только один цикл процессора. Таким образом, короткие инструкции
также повышают эффективность предварительной выборки команд, что в свою очередь
повышает производительность транспьютера.
       Центральное процессорное устройство транспьютера содержит шесть регистров,
которые используются при выполнении последовательного процесса. Эти регистры показаны
на рис. 6.5.