Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 5 стр.

иерархии, играют преобладающую роль в отношении структур низших уровней, т.е. состав
элементов и связей в структурах верхних уровней предопределяет состав элементов и связей
в структурах низших уровней. Из сказанного следует, что системы должны проектироваться
по принципу "сверху – вниз" - от верхнего уровня представления функций и структур к его
нижнему.
       Подход к проектированию систем, основанный в признании доминирующей роли
функций в отношении структур, называется функциональным подходом. В основу
проектирования ЭВМ заложен принцип первичности функций в отношении структур, из
которого следует, что структура ЭВМ, т.е. конфигурация схем, предопределяется функцией
(назначением) ЭВМ.
       Для унификации различных структурных решений используются понятия
операционного устройства и интерфейса. Эти понятия вводятся в функциональном
отношении. Операционное устройство - это преобразователь дискретной информации с
произвольной функцией. Интерфейс определяется как алгоритм обмена информации между
устройствами. Введение заданных понятий создает основу для построения методики
проектирования разнообразных операционных устройств, таких как процессор, процессоров
ввода - вывода, контроллеров внешних устройств ЭВМ и т.д. В основу проектирования
операционных устройств различного назначения положен принцип функционального
микропрограммирования и представления устройства как композиции операционного и
управляющих автоматов.

       1.3. Принцип программного управления как основной принцип построения ЭВМ

      Современные ЭВМ строятся на основополагающем подходе – принципе
программного управления. В основе этого принципа лежит представление алгоритма в
форме операторной схемы, которая задает правило вычислений как композицию операторов
(операций над данными) двух типов: операторов, обеспечивающих преобразование
информации, и операторов, анализирующих информацию с целью определения порядка
выполнения операторов. Принцип программного управления может быть реализован в ЭВМ
многими способами. Один из способов реализации программного управления был
предложен в 1945 году Дж. фон Нейманом и с тех пор НЕЙМАНОВСКИЙ ПРИНЦИП
программного управления используется в качестве основного принципа построения всех
современных ЭВМ. Этот принцип состоит в следующем.
      Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы (элементы)
информации, называемые словами.
      Разнотипные слова различаются по способу использования, но не способами
кодирования.
      Слова информации размещаются в ячейках памяти машины и идентифицируются
номерами ячеек, называемые адресами слов.
      Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов, которые
определяют наименование операции и слова информации, (называемые операндами)
участвующие в операции, и называются командами. Алгоритм, представленный в терминах
машинных команд, называется программой.
      Выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательности
выполнению команд в порядке, однозначно определяемой программой.
      Первый пункт. Представление информации в виде нулей и единиц значительно
упрощает конструкцию ЭВМ, а также повышает ее надежность. Совокупность нулей и
единиц, используемых для представления отдельных чисел, команд и т.п., рассматриваются
как самостоятельные информационные объекты и называются словами. Слово
обрабатывается ЭВМ как одно целое – как машинный элемент информации.
      Второй пункт. Все слова, представляющие числа, команды и т.п., выглядят в ЭВМ
совершенно одинаково и сами по себе неразличимы. Только порядок использования слов в