Подручја рада
Претрага
19. Архитектура микропроцесора

Уводни део часа ( 5 мин.)
1. Шта је процесор ?
2. Која је улога процесора у рачунарском систему ?
___________________________________________________________________________________
Главни део часа :

Процесор преставља централни уређај рачунара који непосредно управља процесом обраде и узајамном комуникацијом свих осталих делова рачунара. Процесор обавља следеће функције :
- декодира и извршава инструкције програма ;
- организује обраћање ( приступ ) оперативној меморији ;
- по потреби иницира рад периферних уређаја ;
- прихвата и обрађује захтеве који долазе од других јединица рачунара и из окружења ;
- обезбеђује пренос података између компонената рачунара, као и размену података са спољним окружењем, ...

Рад процесора одвија се извршавањем програма смештеног у оперативној меморији. Извршавање програма састоји се у преносу сваке инструкције из оперативне меморије у управљачку јединицу, преносу података из оперативне меморије или регистара процесора у аритиметичко-логичку јединицу, извршење операције предвиђене том инструкцијом и памћење резултата у оперативној меморији или регистрима.
На тај начин извршење програма одвија се у непрекидној комуникацији између оперативне меморије,
управљачке и аритиметичко-логичке јединице.

Све компоненте процесора повезују се магистралама. Магистрала или сабирница представља
групу проводника кроз које се сигналима преносе подаци између регистара или појединих
функционалних целина у рачунару. Сваком магистралом могу се преносити подаци, адресе и
управљачки сигнали ( магистрала података, адресна магистрала, управљачка магистрала ).
Магистрале које се користе унутар процесора називају се унутрашње или интерне, а ван процесора
спољне или системске.

image002.gif

Јединица за управљање и синхронизацију служи за препознавање инструкција ( наредби ) које треба извршити, као и за формирање управљачких сигнала за извршење тих инструкција.
У АЛЈ реализују се аритиметичке, логичке и друге операције, на пример, операције гранања које управљају током извршења програма.
Ред инструкција служи за припрему и предобраду инструкција.
Блок управљачких регистара служи за чување информација које се користе за управљање радом процесора. Садржи регистре и бројаче који учествују у управљању процесом обраде ( регистар који чува податке о стању процесора, бројач инструкција, регистар инструкција, регистре за одређене методе адресирања, ...).
Процесор обично користи и скуп програмски адресивих регистара опште намене чија се намена може дефинисати у програму. Могу се користити као управљачки регистри ( бројачи инструкција, показивачи стека, индексни регистри,...). Њихова основна намена - чување резултата и међурезултата.Ови се регистри често третирају као адресива локална регистарска меморија која је бржа од оперативне меморије.
Блок за управљање и синхронизацију садржи 2 блока : логику за генерисање управљачких сигнала и генератор синхронизационих сигнала који служи за формирање импулса којима се дефинишу одређени временски интервали за извршење операција у процесору.
Блок за спрегу садржи спрежна кола ( интерфејс ) којима се организује размена података између процесора и оперативне меморије, као и веза процесора са периферним уређајима, другим рачунарима и сл.Унутрашње магистрале повезују све компоненте процесора.

Сви процесори поседују механизам који се назива програмски прекид (систем прекида програма) помоћу кога други модули, пре свега улазни и излазни уређаји, спољне меморије и комуникационе линије, могу прекинути нормално извршење текућег програма. Прекид је уведен да би процесор могао реаговати на одређене захтеве и као начин за побољшање ефикасности обраде. На пример, већина периферних уређаја је много спорија од процесора. зато помоћу прекида процесор може бити ангажован на извршењу других програма док се одвија захтевани улазно-излазни пренос.

Одговорити на питања :
1. Шта представља процесор ?
2. Како се одвија рад процесора ?
3. Шта су магистрале ?
4. Нацртати структурну шему процесора.
5. Навести и објаснити делове процесора.