Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Mikroprocesory OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-3-014

3 Mikroprocesory  Integrace součástek a celých funkčních celků se projevila na zrychlení rozvoje výpočetní techniky. Zmenšily se rozměry, hmotnost, spotřeba a zvětšila se spolehlivost a užitná hodnota počítačů.  Současné počítače si zachovávají vnitřní strukturu takovou, jak ji navrhl ve čtyřicátých letech minulého století americký matematik John von Neumann.  Blokové schéma takového počítače je na obr. 1.  Základní funkční celky jsou označeny čísly, jednoduché spojovací čáry se šipkami představují řídící signály, dvojité čáry pak představují data a instrukce.

4 Obr.1 Blokové schéma počítače podle koncepce Johna von Neumanna 1 - vstupní jednotka, 2 – řídící jednotka, 3 – aritmetickologická jednotka, 4 – operační paměť, 5 – výstupní jednotka, 6 – procesor, 7 – centrální jednotka

5 Mikroprocesory  Vstupní jednotka slouží k zavádění dat a programu do počítače. Může to být klávesnice, disková paměť, paměť typu FLASH, CD ROM anebo DVD ROM atd.  Řídící jednotka (řadič) řídí chod celého počítače podle instrukcí programu uložených v operační paměti.  Aritmetickologická jednotka vykonává podle pokynů řídící jednotky aritmetické a logické operace s daty, které jsou uloženy v operační paměti.

6 Mikroprocesory  Operační paměť je určena pro záznam vstupních a výstupních dat, mezivýsledků a instrukcí programu.  Výstupní jednotka umožňuje zobrazení, případně záznam výsledků činnosti počítače. Mohou to být různé druhy zobrazovačů, monitory, tiskárny, plotry, disky aj.

7 Mikroprocesory  Řídící a aritmetickologická jednotka se označuje jako základní jednotka počítače – procesor 6. Procesor 6 a operační paměť 4 se označují jako centrální jednotka počítače 7.  Procesor realizovaný jako jeden integrovaný obvod (na jednom čipu) se nazývá mikroprocesor.  Někdy se pojmem mikroprocesorové obvody označují všechny integrované obvody, jejichž funkční vlastnosti lze měnit vloženým programem.  Dnešní procesory obsahují několik milionů tranzistorů a dalších součástek integrovaných na jednom čipu.

8 Mikroprocesory  Procesory můžeme rozdělit podle jejich charakteristických vlastností.  Podle instrukční sady:  CISC – s úplnou instrukční sadou  RISC – s redukovanou instrukční sadou  Mikrořadiče – tzv. jednočipové mikroprocesory, používané v jednoúčelových aplikacích

9 Mikroprocesory  Podle šířky slova – udává počet bitů, které procesor umí zpracovat najednou. Bývá 8, 16, 32, 64, a dnes už i 128 bitů.  Podle schopnosti adresovat určitou velikost operační paměti – a tak vlastně řídit chod programu. Tato vlastnost se udává délkou adresy v bitech a bývá 16, 24, 32, 64 a dnes už i více bitů.  Mikroprocesor není schopen samostatné činnosti. Pro použití v mikropočítači musí být doplněn dalšími obvody. Blokové schéma mikropočítače je na obr.2.

10 Obr. 2 Blokové schéma mikropočítače 1 - mikroprocesor, 2 – obvody připojení vstupních a výstupních jednotek (interface) 3 – vstupní jednotky, 4 – výstupní jednotky AS – adresová sběrnice, DS – datová sběrnice, RS – řídící sběrnice, SS – systémová sběrnice

11 Mikroprocesory  Vzájemnou komunikaci mezi jednotlivými bloky mikropočítače umožňuje několikanásobné vedení, které se nazývá systémová sběrnice – SS.  Ta je tvořena dílčími sběrnicemi, a to:  adresovou sběrnicí – AS,  datovou sběrnicí – DS  a řídící sběrnicí – RS.

12 Mikroprocesory  Adresová sběrnice je tvořena soustavou vodičů (16, 32 a dnes i více) a je jednosměrná. Umožňuje přenos informací z procesoru do ostatních bloků počítače.  Datová sběrnice je tvořena též soustavou vodičů (8, 16, 32, 64 a dnes i více) a je obousměrná. Umožňuje přenos informací oběma směry – z i do procesoru.  Řídící sběrnice může mít různý počet vodičů. Je také obousměrná a zajišťuje přenos potřebných řídících signálů.

13 Mikroprocesory  Při komunikaci prostřednictvím systémové sběrnice může být aktivní současně pouze jeden z připojených funkčních bloků.  Obsah sběrnice dat je při komunikaci přenášen na místo určené sběrnicí adres. Řídícími signály je určován směr přenosu, druh informace, zdroj informace apod.  Jednotlivá zařízení připojovaná ke společné sběrnici působí buď jako zdroje – vysílače, nebo jako přijímače informací.  Připojení ke společné sběrnici je řešeno tak, aby byl umožněn výběr zařízení při dodržení obvodové slučitelnosti jednotlivých bloků.

14 Mikroprocesory  Přenos informací ze vstupních a do výstupních jednotek může být synchronní a asynchronní.  Synchronní přenos řídí procesor prostřednictvím instrukcí pro vstup nebo výstup dat.  Předpokládá se přitom, že uvedené jednotky mohou zpracovávat informace periodicky podle požadavků programu.  Jsou-li jednotky pomalé, zpožďuje se činnost počítače zařazením úseků časového zpoždění do programu.

15 Mikroprocesory  Asynchronní přenos informací ovlivňují vstupní a výstupní jednotky prostřednictvím svých příslušných obvodů připojení.  Procesor může periodicky zjišťovat připravenost těchto jednotek a je-li jednotka připravena tak se výměna informací opět uskuteční instrukcemi pro vstup nebo výstup dat.

16 Mikroprocesory  Činnost základní jednotky počítače – procesoru – je řízena programem.  Program představuje posloupnost instrukcí, které určují sled dílčích kroků uvnitř procesoru.  Jejich správný časový sled zajišťuje generátor taktovacích impulsů.  Je tvořen obvykle krystalovým oscilátorem, děličem frekvence a dalšími kombinačními obvody na jejichž výstupech jsou taktovací impulsy požadovaného časového průběhu.

17 Mikroprocesory  Každý typ procesoru používá svou sadu instrukcí k provádění programu.  Tyto instrukce jsou postupně dekódovány v dekodéru instrukcí a prováděny za pomoci vnitřní struktury procesoru.  Procesor k tomuto účelu používá různá číslicová zařízení jako jsou registry, sčítačky, komparátory, paměti a další.  Soubor instrukcí, které procesor používá je pevně určen jeho výrobcem.

18  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

19 Literatura  J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989  M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google