Характеристика та загальна структура мікропроцесорів

EU (Execution Unit) – блок виконання, або операційний пристрій, який виконує команди.

BIU (Bus interface Unit) – блок інтерфейсу, підготовлює команд і дані для виконання і передає їх на виконання.

Interface – сукупність засобів, що забезпечують спряження пристроїв і програмних модулів, як на фізичному так і на логічному рівнях. Такий інтерфейс складається з декількох контролерів вводу/виводу, кожен з яких може в собі містити одну, або більше мікросхем (Chips) CBIC. Цей термін використовують також для характеристики засобів доступу користувачів до обчислювальної системи – “Інтерфейс користувача”.

Bus – системна шина. Це сукупність провідників, які з’єднують центральний процесор з пам’яттю і пристроями вводу/виводу.

1) шина даних; 2) адресна шина; 3) шина керування.

Взаємодія між інтерфейсом І/О і Bus здійснюється через регістри, що називаються портами І/О.

Execution Unit – складається з:

ALU – арифметико логічний пристрій;

CU – пристрою керування;

Регістру станів виконання команд;

Регістру покажчика команд;

Регістрів оперативного призначення.

Пристрої цього блоку забезпечують обробку команд, виконання арифметичних і логічних операцій.

Bus interface Unit – складається з:

блоку черги команд

сегментних регістрів

Пристрої цього блоку виконують наступні функції:

Управління обміном даними з EU і пам’яттю;

Адресацію пам’яті об’ємом до 1 Mb (для 8086 - 286)

Вибірку команд, яка здійснюється за допомогою блоку черги команд, який дозволяє вибирати команди з випередженням.

Exec.Unit і Bus. Int. Unit працюють паралельно, але BIU випереджає EU на один крок. EU повідомляє BIU про необхідність доступу до інформації в пам’яті чи пристрою вводу/виводу і робить запит на машинні команди з черги команд. В той час коли EU виконує першу команду з черги, BIU вибирає наступну команду з пам’яті. Оскільки вибірка відбувається під час виконання команд EU, збільшується швидкість обробки даних.

Інформація про Cache – пам’ять, блок прогнозування команд, конвеєрну обробку, та двох і трьох рівневий Cache.

Програміст може прямо керувати тільки операційним пристроєм (Exec.Unit), який містить внутрішні регістри і ALU, а також контролером, який викликає команди.

Операційний пристрій містить швидкодіючий суматор і паралельний зсувач бітів, який може зсувати байти, слова, подвійні слова в будь-якому напрямку. Операції сумування і зсуву найбільш швидкі у випадку коли операнди знаходяться в регістрах пам’яті CPU.