Mikroişlemciler ve Yapısı

0

Mikroişlemciler ve Yapısı

Katmanlı Sistem Yapısı ( Machine Levels )

1

 

Assembler

2

 

 

Bellek İşlemci – Program İlişkisi

Örnek :  Dairenin alanını hesaplayan program

1

 

Saklayıcı Transfer Dili (RTL-Register Transfer Language)

Bu dil, bilginin bellek ve mikroişlemcinin dahili saklayıcıları üzerinde nasıl erişildiğini ve işlem gördüğünü
anlatmak amacıyla kullanılan bir gösterim şeklidir.
[X] ; X’in içeriği
Å; Veri transferini belirtir. Sol kısım hedef, Sağ kısım kaynak

[MAR]- [PC] ; PC’nin içeriği MAR saklayıcısının içerisine aktarılır.
[3] – [5] ; 5. konumun içeriği 3. konuma aktarılır. ( x=y; gibi)
[PC] -[PC]+1 ; Program sayıcısının içeriğini 1 arttır.
[M(x)] ; Belleğin x konumunun içeriği
[M(20)] -[PC]; Belleğin x konumunun içeriği PC’nin içeriği ile yüklenir.

RTL

[AX] – 1026 ; Desimal 1026 AX’e aktarılır.
[AX] – % 10000000010 ; % binary’i ifade eder.
[AX] – $ 402 ; $ Hexadesimal’i ifade eder.
[M(20)] = 6 ; Belleğin 20 konumunun içeriği 6’ya eşit.
[M(20)] – 6 ; Belleğin 20 konumunun içerisine desimal 6 yerleştirilir.
[M(20)] – [M(6)] ; Belleğin 20 konumunun içerisine 6’nolu bellek
konumunun içeriği yerleştirilir.
[M(20)] – [M(6)] +3 ; Belleğin 20 konumunun içeriği 6’nolu bellek
konumunun içeriğine 3 eklenerek oluşturulur.

Mikroişlemcinin Yapısı

 

2

 

Getirme Fazı (Fetch Phase)

• CPU’nun bir komutu yürütmeden önce, bu komutu bellekten getirmesi gerekir.
• Program Counter (PC), bellekte yürütülecek bir sonraki komutun adresini içerir.
• Komutun getirilmesi için PC’nin içeriği Memory Address Register (MAR)’e aktarılır. [MAR] – [PC]
• Ardından PC’nin içeriği bir arttırılır.  [PC] –  [PC+1]
• MAR, yazma çevrimi veya okuma çevrimi sırasından üzerinde  işlem yapılacak bellek konumunun adresini barındırır.

Bu aşamada MAR aynı zamanda , PC’nin artımdan bir  önceki içeriğini yansıtır.
• Okuma çevrimi gerçekleştirildiğinde MAR ile belirlenmiş olan bellek konumunun içeriği okunup içeriği MBR(Memory Buffer Register’e) aktarılır.  [MBR] – [ M( [MAR] ) ]
MBR okuma çevrimi sırasında bellekten okunan verilerin geçici  olarak tutulduğu; yazma çevrimi sırasında da belleğe yazılacak
verilerin geçici olarak tutulduğu bir saklayıcıdır.
• MBR’nin içeriği daha sonra IR (Instruction Register) olarak  adlandırılan saklayıcıya aktarılır.  [IR] – [ MBR ]

• IR’ye getirilen veri 2 parçadan oluşur. Bunlar;

Op-code (İşlem Kodu): CPU’ya hangi işlemin gerçekleştirileceğini  söyler.
Operand (İşlenen): Op-code tarafından kullanıcak verinin adresini  belirtir.
Mikroişlemci içindeki komutlar birden fazla operanda sahip olabileceği  gibi hiç bir operandı olmayan komutlarda mevcuttur.
• Control Unit (CU), IR’deki Op-code’u alır ve gerekli kontrol  sinyallerini üretir.

Programın yürütümü sırasında, mikroişlemci, her komutu sırayla bellekten getirir, komutla belirtilen işi belirler ve bu işi yapar (yürütür). Bu yüzden  mikroişlemci 2 fazlı olarak çalışır.
i) Getirme (Fetch Phase) ve  ii) Yürütme (Execution Phase)

FETCH [MAR] ← [PC] ; PC’nin içeriği MAR’a kopyalanır.
[PC] ← [PC]+1 ; PC’nin içeriği 1 arttırılır.
[MBR] ← [M ( [MAR] ) ] ; Komut bellekten okunur
[IR] ← [MBR ]; Komut IR’ye aktarılır.
CU ← [IR (op-code) ]; Op-code kontrol birimine aktarılır.
Getirme fazında, komut bellekten okunur ve kontrol birimi (CU) tarafından  kodu çözülür.
Yürütme fazında kontrol birimi, komutun yürütülmesi için gerekli olan sinyalleri  üretir.

Yorum Yapın

Cansuu,Cansu'nun Web Günlüğü © 2014     Tüm haklarım saklıdır.