بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

معماريهاي مختلف CPU

  • سازمان تک انباره ای
  • سازمان چند رجيستري مانند SPARC, MIPS, Alpha,
  • سازمان پشته ای

    مثال: ماشین های X86 دارای یک معماری با مجموعه دستورات پیچیده ای است که تمامی جنبه های معماری های فوق را در بر میگیرد.

اسلاید 2 :

اهمیت معماری CPU  چقدر است؟

  • استفاده کننده نهائی:

  هیچ!

  • برنامه نویس سطح بالا

   خیلی کم. تا حدی که بتواند کامپایلر مناسب را انتخاب نموده و عملکرد برنامه را بهینه کند.

  • برنامه نویس سطح پائین/ طراح OS

  این افراد باید اطلاعات کافی در مورد رجیسترها، ساختار حافظه، انواع داده های موجود و عملکرد دستورات  داشته باشند.

  • طراحان کامپیوتر:

این افراد نیز باید اطلاعات فوق را داشته باشند تا بتوانند اجزا سخت افزای مورد نیاز را انتخاب کنند.

اسلاید 3 :

ساختار رجیسترها

  • یکی از مهمترین ویژگی های تعیین کننده برا ی یک CPU ساختار رجیسترهای داخلی آن است. این رجیستر ها به دو دسته تقسیم بندی میشوند:
  • رجیسترهائی که استفاده کننده آنها را می بیند! و میتواند از طریق برنامه نویسی به آنها دسترسی داشته باشد

–Data registers

–Address registers

  • index register
  • segment pointer
  • stack pointer

–Condition codes (flags)

  • رجیسترهائی که برای کنترل و نگهداری وضعیت CPU بکار میروند. این رجیسترها توسط واحد کنترل برای اجرای دستورات مورد استفاده واقع میشوند.

–Program counter

–Instruction register

اسلاید 4 :

سازمان تک انباره ای

  • یک آکومولاتور
  • مشابه با کامپیوتر پایه

فصل پنجم

اسلاید 5 :

سازمان رجيستر عمومی

  • GENERAL REGISTER
  • تمامی رجیسترها می توانند به عنوان اپراند دستورالعملهای ALU بکار برده شوند.
  • مثال : رجیسترهای داده در پردازنده پنتیوم

اسلاید 6 :

مجموعه رجیسترهای عمومی و ALU مشترک

در شکل فوق:

  • خروجی هر رجیستر به دو MUX متصل شده است. اینکار باعث میشود تا هر یک از آنان را بتوان آزادانه بعنوان مبدا عملیات ALU انتخاب نمود.
  • برای اینکه بتوان خروجی ALU را به هر یک از رجیستر ها منتقل نمود این خروجی به ورودی تمام رجیسترها متصل شده و علاوه بر آن با استفاده از یک دیکودر مقصد عملیات را مشخص میکنیم.
  • یک ALU ممکن است که قادر به انجام عملیات مختلفی باشد، برای انتخاب یک عمل مورد نیاز از خطوط کنترلی OPR استفاده میشود.

 

اسلاید 7 :

مثالی از عملیات ALU

برای مثال فرض کنید که میخواهیم میکرو اپریشن زیر را انجام دهیم:

R1 ß R2 + R3

  • برای انجام این عمل واحد کنترل باید سیگنالهای لازم را برای انتخاب ورودیهای متناسب دیکودر MUXA, MUXB, و ALU انتخاب نماید:

.1تعیین مقدار مناسب برای ورودی  MUXA یعنی S1  طوری که محتوی رجیستر R2 در روی باس  A قرار گیرد.

.2تعیین مقدار مناسب برای ورودی  MUXB یعنی S2  طوری که محتوی رجیستر R3 در روی باس  B قرار گیرد.

.3تعیین مقدار لازم برای ورودی OPR که ALU را وادار به انجام عمل جمع A+B  نماید.

.4در نهایت انتخاب مقدار مناسب برای دیکور D  به نحویکه خروجی ALU را به رجیستر R1 منتقل نماید.

اسلاید 8 :

قالب دستورالعملها

  • انتخاب عمل در ALU
  • انتخاب رجیسترهای مبدا

–مولتی پلکسر 1

–مولتی پلکسر 2

  • انتخاب رجیستر مقصد

–دیکدر

  • اين چهار قسمت قبل از وارد شدن پالس ساعت بايد آماده ياشند.
  • ALU از مدارات بسيار سريع ساخته ميشود تا نتيجه را سريعتر آماده كند.

اسلاید 9 :

عملیات ALU

  • در CPU انجام عملیات محاسباتی و منطقی بر عهده ALU است. عمل شیفت را میتوان توسط یک Shifter که قبل و یا بعد از ALU قرار میگیرد انجام داد. در مواردی هم ممکن است عمل شیفت توسط خودALU انجام شود. در فصل 4 طراحی چنین ALU را دیدیم که عملیات آن در جدول مقابل ذکر شده است.

اسلاید 10 :

مثال

  • برای انجام میکرواپریشن زیر

R1 ß R2 – R3

 میبایست کلمه کنترلی بصورت زیر انتخاب شود:

همانطور که قبلا دیدیم یک راه پیاه سازی واحد کنترل استفاده از میکروپروگرامینگ است که در آن هر کلمه کنترلی در یک محل از حافظه ROM ذخیره خواهد شد.

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید