· Suhtadresseerimisel antakse operandi aadress käsuloenduri (programmi jooksva aadressi) suhtes. Operandi aadress leitakse käsuloenduri sisu ja suhtaadressi summeerimisega. · Indeksadresseerimine sarnaneb suhtadresseerimisega, kuid käsuloenduri asemel kasut. baasaadressina indeksiregistris salvestatud aadressi sõna · Vahetul adresseerimisel antakse operand otse käsuga. 14.JUHT- JA OPERATSIOONIAUTOMAADI OSA KÄSU TÄITMISEL. Operatsiooniautomaat sisaldab aritmeetika- loogika seadet (ALU) ja registreid ning on mikrooperatsioonide teostaja. Juhtautomaat korraldab operatsiooniautomaadi tööd. Juhtautomaadil tuleb lahendada keerukaid loogikaülesandeid. Arvutis on operatsiooniautomaadiks protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat. Juhtautomaat sisaldab mikroprogrammi e. rida elementaarkäske. 15. PROTSESSORI STRUKTUUR (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder).
programm ning ette anda algolek protsessori, mälu ja sisend- aadresside ajutiseks 15.Juht- ja hetkel t=0 Mealy mudel W(t) = väljundliideste vahel kasutatakse säilitamiseks. Käsudekooder operatsioonautomaadi osa käsu (A(t), Z(t)) Moore mudel W(t) ühenduseks siine- mitmejuhiline otsib üles järgmise käsu. täimisel: Operatsiooniautomaat ühendus, millega saab omavahel 24.Andmevahetus = (A(t)) (sisend tähtsust ei oma, sisaldab aritmeetika- loogika liita palju süsteemi komponente. mikroprotsessorsüsteemis: sõltub ainult olekust A).
mälust protsessorisse sisselugemist. Käsud ise võivad olla kuni kolmebaidised. Käsudekooder (Instruction Decoder) desifreerib käsuregistris oleva käsu koodi. Lihtsamalt öeldes, ta teeb kindlaks käsu sisu ja teavitab sellest juhtseadet. Olenevalt käsust tehakse selgeks järgmised asjaolud: - käsu pikkus (ühe-, kahe- või kolmebaidine), - ALU täidetav tehe, - andmete paiknemine, - aadresside paiknemine. Juhtautomaat, operatsiooniautomaat käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ja saadab andmed alusse, mis teeb vastavad tehted. Arvutis on operatsiooniautomaadiks Protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat. Protsessor sooritab tehteid mälus paiknevate käskude järgi. Peale aritmeetika- loogikaploki
võimas registermälu. efektiivne andmevahetus alamprogrammidega. efektiivne siirdekäskude ja alamprogrammide juhtimine. lihtsad käsud CISC – Complex Instruction Set Computer Palju käske. Aeglane. Interpretaatori rolli täidab kristalli pinnal realiseeritud mikroprogramm. ~ 1 CISC-käsk = 5 RISC käsku Tavaliselt on reaalsetes protsessorites RISC & CISC ideoloogia paralleelselt. 38. Protsessori üldstruktuur(Käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsiooniautomaat) Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu registrit ning vahemälu. Käsuloenduri ülesandeks on järjestikuste käskude lugemine PC aadressi järgi. Käsuloendur saab järgneva käsu aadressi ???-st (juhtautomaadist arvatavasti ... või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa
.. või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse. Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib. Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALU-sse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted. Lippude register saadab samuti operande ALU-sse. Siirdekäsk käsk, mis nihutab käsuleonduri aadressile, mis ei oleks olnud loenduri loomulik järgmine aadress. Käsuleondur on loendur, mis väärtustatakse teatud algtingimustega ja mida juhib programmist oma siirdekäskudega. Ülejäänud CPU töötab automaatselt.
.. või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse. Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib. Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALU-sse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted. Lippude register saadab samuti operande ALU-sse. Siirdekäsk käsk, mis nihutab käsuleonduri aadressile, mis ei oleks olnud loenduri loomulik järgmine aadress. Käsuleondur on loendur, mis väärtustatakse teatud algtingimustega ja mida juhib programmist oma siirdekäskudega. Ülejäänud CPU töötab automaatselt.
.. või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse. Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib. Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALU-sse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted. Lippude register saadab samuti operande ALU-sse. Siirdekäsk käsk, mis nihutab käsuleonduri aadressile, mis ei oleks olnud loenduri loomulik järgmine aadress. Käsuleondur on loendur, mis väärtustatakse teatud algtingimustega ja mida juhib programmist oma siirdekäskudega. Ülejäänud CPU töötab automaatselt.
Eelised: väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur, samaaegselt kristalli kasvatamisega võimalik sisse viia lisandeid sisalduse ühtlustamiseks, võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi. METALLISEERIMINE metallikihi pealekandmine peale kõigi struktuuride loomist, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik. 2. PROTSESSORI ÜLDSTRUKTUUR (KÄSULOENDUR, KÄSUREGISTER, KÄSUDEKOODER, JUHTAUTOMAAT, OPERATSIOONIAUTOMAAT) Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude ja andmete toel. KÄSULOENDUR (Program Counter) ülesandeks viidata järgnevalt täitmisesse mineva käsu aadressile mälus. Ei ole kuidagi seotud loendamisega, tühipaljas viit. Intel on protsessorites nimetanud ümber Instruction Pointeriks, mis kajastab funktsiooni palju paremini. KÄSUREGISTER (Instruction Register) võtab mälu puhverregistrist töötlemiseks vastu käsukoodi +
.. või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse. Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib. Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALU-sse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted. Lippude register saadab samuti operande ALU-sse. Siirdekäsk käsk, mis nihutab käsuleonduri aadressile, mis ei oleks olnud loenduri loomulik järgmine aadress. Käsuleondur on loendur, mis väärtustatakse teatud algtingimustega ja mida juhib programmist oma siirdekäskudega. Ülejäänud CPU töötab automaatselt.
multipleksorite registermälu operandid. Juhtautomaat valib ka ALU operatsiooni ja kommuteerib ALU väljundisse registri, kuhu läheb tulemus. Iga käsu täitmiseks on oma individuaalne elementaartegevuste jada. See tähendab, et dekodeerimisele järgneb hargnemine, kus igas harus genereeritakse juhtsignaalid, mis on vajalikud just konkreetse käsu täitmiseks. Protsessori üldstruktuur (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat). Operatsiooniautomaat tegeleb andmete vahetu teisendamisega. See koosneb ALUst, registermälust ja ALU juurde kuuluvast lippude registrist. Registermälu on väga kiire protsessori sagedusel töötav mälu, vahetult teisendavate operandide, vahetulemuste ja lõpptulemuste salvestamiseks. Kiire mälu on väga kallis ja sellepärast on ta väikesemahuline. Mõne käsu täitmisel võivad operandid läbida ALU korduvalt. Ntks jagamist saab teha nihutamise ja liitmise abil. Lippude
.. või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja mälu aadressi Mäluaadressi Registrisse, kus selle järgi leitakse mälust vastav pesa ja kirjutatakse selle sisu Mälu Puhverregistrisse, sealt omakorda käsukood ning operand(id) käsuregisreisse. Mälust saadud käsk säilitatakse käsuregistris kuni käsudekooder selle identifitseerib. Käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ning saadab andmed ALUsse, mis juhtautomaadi käskude järgi teeb vastavad tehted. Lippude register saadab samuti operande ALUsse. PUUDUTUSTUNDLIK EKRAAN takistusel põhinev ekraanil on läbipaistev takistite maatriks, mille peal on elektrit juhtiv kile. Vajutades mingis punktis sellele kilele tekib ühendus mingi punktiga takistite maatriksis. Kui nüüd sellele maatriksile on antud külgedel mingi pinge nt
5) väljastama juhtsignaali kõigile komponentidele arvutis. 6) leidma uue käsuaadressi ning salvestama ta käsuregistrisse. Ühe käsu täitmiseks kuluvat aega nimetatakse käsutsükliks VON NEUMANNI TSUKKEL 1) Käsu lugemine 2) Käsu modifitseerimine 3) Käsu desifreerimine 4) Käsutäitmise mikroprogramm käivitatakse (juhtautomaat) 5) Resultaadi säilitamine registris Protsessori üldstruktuur (käsuloendus, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsiooniautomaat). Lk 127 joonis Protsessor on arvuti keskne osa. Programmi täitmine eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. Käsuloendur programm on käskude jada, mida protsessor peab täitma. Protsessoril on vaja järjehoidjat, et teada millise käsu täitimise juures parasjagu ollakse. Selleks kasutataksegi käsuloendurit. Loendus on loogikaelement, kus hoitakse järgmisena tuleva käsu aadressi. Loendurit kasutatakse sellepärast, et
Oluline, sest katkestuste korral fikseeritakse tagasipööre. Aadress loetakse mälust ja saadetakse edasi käsuregistrile. Käsuregister – käsuregister salvestab aadressid. Käsuregistri väljundis on dekooder, mis dekodeerib käsu ja saadab selle juhtautomaati täitmisele. Juhtautomaat – käsu täitmise algoritmi riistvaralise realisatsiooni loogikaskeem. 31 Operatsiooniautomaat – andmete teisendaja, mis koosneb registermälust, ALU-st ja lippude registrist. Registermälu on väga kiire mälu, kus hoitakse operande, vahe- ning lõpptulemusi. Mõne käsu täitmisel läbivad operandid mitmeid kordi ALU (korrutamise tehe, kui seda ei eksisteeri liitmine + nihutamine). Lippude registris säilitatakse info ALU-s tehtud operatsioonide kohta, kuna ALU-l endal mälu pole. 3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad
moodulist. See annab ka võimaluse kasutatda ka väiksemat mälu millele võib vastavalt vajadusele ja rahakotile hankida soovi korral lisa. Mitmest pangast koosneval mälul võivad järjestikused pesad olla järjest ühes pangas ja siis edasi samuti järgmises. Vaheldamise korral on aga järjestikused aaressid erinevates pankades. Vaheldamine võimaldab järjestikulistelt aadressidelt lugemisel/kirjutamisel käivitada konveieri. 35. Juhtautomaat : osa käsu täitmisel ja realiseerimine. Operatsiooniautomaat sisaldab aritmeetika- loogika seadet (ALU) ja registreid ning on mikrooperatsioonide teostaja. Juhtautomaat korraldab operatsiooniautomaadi tööd. Juhtautomaadil tuleb lahendada keerukaid loogikaülesandeid. Arvutis on operatsiooniautomaadiks protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat. Juhtautomaat sisaldab mikroprogrammi e. rida elementaarkäske. 36. Alamprogrammide poole pöördumine
computer's machine code repertoire. o juhtautomaat (CU - Control Unit) Juhtautomaat on vastutav käskude võtmise ees peamälust ja nende tüübi kindlakstegemisel o operatsioonautomaat (Data Path) Koosneb registritest, ALU-st ja mitmest siinist, mis ühendavad eelnimetatuid. Registrid söödavad andmeid ette kahele ALU sisend registrile. Need registrid hoiavad ALU sisendeid seni kuni ALU arvutab. Operatsiooniautomaat on operatsiooniseadme osa, milles realiseeritakse mikrokäskudega ettenähtud elementaartegevusi. Taidab järgmisi finktsioone: infosõnade salvestamine, mikrooperatsioonide sooritamine ja loogikatingimuste arvutamine. ALU sooritab aritmeetika ja loogikatehteid. Registermälu - trigeritest koosnev mäluseade. CPUs on registrid andmete, vahetulemuste või juhtinformatsiooni hoidmiseks · Käsu täitmine protsessoris (Instruction Execution, fetch-decode- execute cycle)
Joonis 1.34. Programmeeritavate maatriksitega realiseeritud automaat 65 1.6.3. Programm- ja mikroprogrammjuhtimine Süsteemide keerukuse teatud tasemel on juhtimise lihtsustamiseks otstarbekas rakendada hierarhilist struktuuri. Vastavalt sellele võib keeruka automaadi jagada juht- ja operatsiooniautomaadiks. Niisuguse automaadi struktuur koos juhtimisobjektiga on näidatud joonisel 1.35. Operatsiooniautomaat väljastab käsusignaale manipulaatorile ja tehnoloogiaseadmetele. Juhtautomaat korraldab operatsiooniautomaadi tööd. Arvutis on operatsiooniautomaadiks protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori tööd juhtiv mikroprogrammautomaat. Operatsiooniautomaadi iseärasuseks on suur väljundsignaalide arv. Juhtautomaadil tuleb lahendada keerukaid loogikaülesandeid. u0 y0 Juhtautomaat Operatsiooni- Juhtimisobjekt
annaabi.ee 
