.. o protsessor (CPU) - juhtseade (CU), aritmeetikaseade (ALU), registrid, taimer, ... o põhimälu - muutmälu (RAM), püsimälu (ROM), ülekirjutatav püsimälu, ... o adresseerimine - bitt, bait, sõna, aadress, aadressruum, ... k - kilo (10^3), M - mega (10^6), G - giga (10^9), T - tera (10^12), P - peta (10^15), E - eksa (10^18), Z - zeta (10^21), Y - jota (10^24) o siinid - andmesiin, aadress-siin, juhtsiin, ... o välisseadmed - välismälu, sisend/väljundseadmed, kontrollerid, ... · Programmi täitmine arvutis: o masinkäsud - protsessori käsustik o operandid, aadresside moodustamine o andmete kujutamine madaltasemel: täisarvud, ujupunktarvud, sümbolid ja stringid (sõned), ... o käskude täitmistsükkel juhtseadmes: käsuregister, käsuloendaja (PC), aadressregister, olekuregister (flags), ...
Dioodide maatriks realiseerib meie funktsiooni. Joonisel on ringidega tähistatud dioodid. Sellise maatriksi valmistamiseks tehakse tehases valmis toorik, kus on kõikidel positsioonidel dioodid ning hiljem põletatakse nende ühendused välja, mis pole vajalikud. On võimalik ka konjuktsioonmaatriks, kui dioodide asemel on transistorid. Siis põletatakse välja mittevajalikud emitterühendused. 20. SIINID (siinidraiverid, andmesiin ja juhtsiin) Mikroprotsessorite ja arvutite ehitus sõltub sellest, kuidas nende eri osad (ALU, registrid, mälu, sisend- ja väljundliidesed) on ühendatud tervikuks. Juhtseadme protsessori, mälu ja sisend-väljundliideste vahel kasutatakse ühenduseks siine- mitmejuhiline ühendus, millega saab omavahel liita palju süsteemi komponente. Juhtseadme siin koosneb mitmest paralleelsest juhist, mis ühendavad elektriliselt juhtseadme erinevaid osi. Siinid jagunevad: aadressi-, andme- ja juhtsiinideks
Suvapöördusmälu tähendab, et selles mälus on võimalik igas mälupesas ligikaudu võrdse pöördusajaga teostada nii lugemist kui ka salvestamist. 1.2.1 Põhimälu tööpõhimõte Käesoleva materjali punktis 2.1 ,,Mikroprotsessori ehitus" on joonis, mis seletab info liikumist mikroprotsessori ja mälude RAM ning ROM ning mikroprotsessori vahel. Jooniselt on näha, et mikroprotsessoris on sisetööks ja ühendamiseks välisahelatega kasutusel 3 siini: aadressi-, andme- ja juhtsiin. Juhtsiini kaudu antakse juhtimissignaale (-impulsse) üksikutele protsessoriosadele. Andmesiini kaudu liiguvad andmed üksikute töötlusüksuste vahel. Aadressisiini ülesandeks on mälupesade (mäluaadresside) valimine (adresseerimine). Näiteks mikroprotsessori 8086 maksimaalne aadressiruum ulatub 1 megabaidini - täpsemalt 1048576 baidini. Selleks vajatakse 20 aadressiliini (220=1 048 576). Seega võib 8086-arvutil otse adresseerida
Siin kujutab endast mitut paralleelselt jooksvat juhti, mille kaudu vooluimpulsid liiguvad saatjast vastuvõtjasse. Sünkroonne vs asünkroonne siin, tagasisidega vs tagasisideta. Grupi andmeedastusega & konevier-andmeedastusega. 30. Erinevad siinid ning nende osa andmevahetuses: andmesiin data liigutamiseks aadress-siin määrab pöördutava mälupesa, identifitsserib I/O-seadme, selle laius määrab max adresseeritava mälu. ChipSelect.. 16 bit adresseerib 64Kb 20 bit 1Mb 32 bit 4Gb juhtsiin R/W + siiniprotokolli juhtimine, eristab pöördumise mälu või I/O seadme poole. Siinitsükli alustamisel saadab välja olekusõna, milles määrab R/W, CS jne. mem R/W I/O R/W acknowledge bus request bus grant interrupt request/acknowledge clock reset Multiplekseeritud siin mux-ga tehakse ühest siinist tsükli käigis kõigepealt aadress-siin, siis data-bus. 31. Andmeedastusprotokollid: Sünkroonne siin clock reguleerib, millal andmed leotakse
rippmenüüde ja muude graafiliste abivahendite, samuti hiire esmane kasutuselevõtt). Apple'i, Motorola ja IBM-i ühistöös valmis eriti suure jõudlusega nn. RISC-protsessorite sari PowerPC, mida kasutatakse muuhulgas ka uutes Macintosh-arvutites. PC-siin Mikroprotsessoris on sisetööks ja ühendamiseks välisahelatega kasutusel kolm siini: aadressi-, andme- ja juhtsiin. Juhtsiini kaudu antakse juhtimissignaale (-impulsse) üksikutele protsessoriüksustele. Andmesiini kaudu liiguvad andmed üksikute töötlusüksuste vahel. Andmesiini ülesandeks on mälupesade (mäluaadresside) valimine (adresseerimine). Näiteks mikroprotsessori 8086 maksimaalne aadressiruum ulatub 1 megabaidini- täpsemalt 1 048 576 baidini. Selleks vajatakse 20 aadressiliini (220=1 048 576). Seega võib 8086-arvutil otse adresseerida kuni 1024 KB põhimälu
Siin kujutab endast mitut paralleelselt jooksvat juhti, mille kaudu vooluimpulsid liiguvad saatjast vastuvõtjasse. Sünkroonne vs asünkroonne siin, tagasisidega vs tagasisideta. Grupi andmeedastusega & konevier-andmeedastusega. 30. Erinevad siinid ning nende osa andmevahetuses: andmesiin data liigutamiseks aadress-siin määrab pöördutava mälupesa, identifitsserib I/O-seadme, selle laius määrab max adresseeritava mälu. ChipSelect.. 16 bit adresseerib 64Kb 20 bit 1Mb 32 bit 4Gb juhtsiin R/W + siiniprotokolli juhtimine, eristab pöördumise mälu või I/O seadme poole. Siinitsükli alustamisel saadab välja olekusõna, milles määrab R/W, CS jne. mem R/W I/O R/W acknowledge bus request bus grant interrupt request/acknowledge clock reset Multiplekseeritud siin mux-ga tehakse ühest siinist tsükli käigis kõigepealt aadress-siin, siis data-bus. 31. Andmeedastusprotokollid: Sünkroonne siin clock reguleerib, millal andmed leotakse
informatsioonihulk. Informatsiooni väljendatakse bittides ning on vastavuses füüsiliste liinide arvuga, mida kasutatakse andmete saatmiseks. Igal arvutil on tavaliselt sisemine ja laienev (expansion) siin. Sisemine ehk esine (front-side) siin juhib kommunikatsiooni CPU ja keskmälu vahel. Laienev ehk sisend-väljund-siin ühendab emaplaadi osasid nagu kõvakettaid ja porte. Enamus siini süsteeme sisaldavad tüüpiliselt 50-100 eraldiseisvat ühendamiseks mõeldud füüsilist liini. Juhtsiin on kahepoolne – käsusignaale kantakse üle protsessorist ning riistvarast saadakse vastus signaalina. Selle tulemusena koosnevad juhtivad siinid juhtliinidest, mis kõik kannavad edasi spetsiifilist signaali. Juhtliinid erinevad vastavalt protsessoritele. Näiteks, arvuti CPU kasutab andmesiini (data bus), et salvestada ning lugeda informatsiooni keskmälust. Juhtsiin lubab CPU’l määrata, kas ja millal süsteem salvestab ning loeb andmeid. Seda seetõttu, et juhtsiinil on juhtliin
käsu juurde kuulub pikk baasaadress ja liidetaske juurde nihe, mis annab uue aadressi. 8.A baseeerimisega Based Addressing Käsukoodi juurde kuulub nihe, mis võib olla lühem kui pikk aadress. 9.A. baseerimine ja indekseerimisega - liidetakse kõik (baas kui ka indeks) kokku. 10.Suhteline adresseerimine - PC - käsuloendur + Nihe ja saadakse uus aadress. Mikroarvuti riistvara. · Mikroarvuti arhitektuur ja siinid. siinidraiverid, andmesiin, aadresssiin ja juhtsiin. Siin kujutab endast elektriliselt sõltumatute ahelate hulka, mis on mõeldud infosõna edastamiseks. Lihtsaim siinikontroller on register. Siin on süsteemi pudelikael. Andmesiin - (DB) edastatakse vist andmeid, Aaresssiin - (AB) ta laius määrab ära max aadressmälu, Juhtsiin - (CB). . Siin - üks komplekt juhtmeid. Andmesiinid - toimub andmevahetus mõlemas suunas. Aadresssiin - määrab ära max.-ne adresseeritav mälu. Pesa, kui sise-väljund aadressi
protsessor väljund- seadmed CPU A D R/W A D C Aadressisiin Andmesiin Juhtsiin Joonis 2.2. Kolmesiinilise mikroarvuti struktuur 72 Kesk- Mälu Sisend- protsessor väljund- seadmed CPU
64-bitilise sõna. Võimalik on info liikumine mõlemas suunas (protsessorisse ja protsessorist välja), kuid kõikidel liinidel alati ühes suunas. Aadressisiin (AB – Address Bus): Edastatakse aadresse. Järgulisus määrab maksimaalse adresseeritava mälu mahu ja maksimaalse sisend-väljundseadmete hulga. Info liigub vaid protsessorist välja ning kõikidel liinidel samas suunas. Juhtsiin (CB – Control Bus): Edastatakse erinevaid signaale süsteemikomponentide töö kooskõlastamiseks (nt mälust lugemine ja mällu kirjutamine; S/V-seadmest lugemine ja sinna kirjutamine; taktsignaal; Ready, Interrupt ja Interrupt Acknowledgement ning Reset signaalid). Siini eri liinidel liigub info erinevates suunades. 17.2. Erinevad siiniprotokollid Sünkroonne siin: Kõik tegevused on seotud sünkrosignaaliga ning kõikide signaalide muutused
ei saa lugeda/kirjutada ühte bitti või ühe pöördumisega lugeda/kirjutada 16 bitti infot. Mälusõna on kvant infot, millele viitab üks aadress (kahendkood) ja mille kaupa toimub igal mälu poole pöördumisel infovahetus. Infovahetuseks on mälul andmeliinid. Andmeliinide arv (andmesiini järguliusus) vastab tavaliselt mälusõna järgulisusele. Andmevahetuseks protsessori ja mälu vahel on veel juhtliinid (juhtsiin). Minimaalsed juhtsignaalid on mällu kirjutamine (MEMORY WRITE) ja mälust lugemine (MEMORY READ) . Teatud mälu tüüpidel on muidugi veel täiendavaid juhtsignaale. Mälu poole pöördumisel määrab aadressi dekooder, millise mälupesa poole toimub pöördumine. Dekoodril oli teatavasti omadus, et iga sisendkombinatsiooni korral on aktiivne ainult üks väljund ja sellega on ka tagatud, et pöörduda saab korraga vaid ühe mälusõna poole
ei saa lugeda/kirjutada ühte bitti või ühe pöördumisega lugeda/kirjutada 16 bitti infot. Mälusõna on kvant infot, millele viitab üks aadress (kahendkood) ja mille kaupa toimub igal mälu poole pöördumisel infovahetus. Infovahetuseks on mälul andmeliinid. Andmeliinide arv (andmesiini järguliusus) vastab tavaliselt mälusõna järgulisusele. Andmevahetuseks protsessori ja mälu vahel on veel juhtliinid (juhtsiin). Minimaalsed juhtsignaalid on mällu kirjutamine (MEMORY WRITE) ja mälust lugemine (MEMORY READ) . Teatud mälu tüüpidel on muidugi veel täiendavaid juhtsignaale. Mälu poole pöördumisel määrab aadressi dekooder, millise mälupesa poole toimub pöördumine. Dekoodril oli teatavasti omadus, et iga sisendkombinatsiooni korral on aktiivne ainult üks väljund ja sellega on ka tagatud, et pöörduda saab korraga vaid ühe mälusõna poole
000 transistori 80286-s ja 2000 aastal 42 000 000 transistori Pentium 4-s, seega kasv 420 korda 216 kuuga ehk keskmiselt 1,94 korda iga 18 kuuga. 12 2.2. Muut- ja püsimälu Nagu ülaltoodud joonisest selgus on mikroprotsessoris sisetööks ja ühendamiseks välisahelatega kasutusel 3 siini: aadressi-, andme- ja juhtsiin. Juhtsiini kaudu antakse juhtimissignaale (-impulsse) üksikutele protsessoriüksustele. Andmesiini kaudu liiguvad andmed üksikute töötlusüksuste vahel. Aadressisiini ülesandeks on mälupesade (mäluaadresside) valimine (adresseerimine). Näiteks mikroprotsessori 8086 maksimaalne aadressiruum ulatub 1 megabaidini- täpsemalt 1 048 576 baidini. Selleks vajatakse 20 aadressiliini (220=1 048 576). Seega võib 8086-arvutil otse adresseerida kuni 1024 KB põhimälu
annaabi.ee 
