6. Mikroprocesory

Jiří Novák 

jnovak@fel.cvut.cz 

České vysoké učení technické v Praze 

Fakulta elektrotechnická 

Katedra měření 

Základy počítačových systémů 

B6B38ZPS 

6. Mikroprocesory 

Osnova přednášky 

 Počítač a jeho části 

– struktura HW a SW  

 Mikroprocesor 

– vnitřní struktura - architektury 
– instrukční cyklus 
– registry 
– instrukční sada 

 Přerušení a DMA 

– priority, maskování  

 Zvyšování výkonu procesoru  

– paralelní zpracování instrukcí 
– superskalární architektura 
– VLIW architektura 

Architektura počítače - hardware 

 Harvardská architektura 

– oddělená paměť kódu a dat  

 Von Neumannova architektura 

– sdílená paměť programu a dat 

 V/V – vstupy/výstupy 

– komunikace s okolím 
– uživatelské rozhraní 
– komunikační rozhraní 

Programovatelné řadiče 

– řadič přerušení 
– řadič DMA 
– … 

Architektura počítače - software 

 Operační systém 

– správa zdrojů 
– správa procesů 
– API 

Architektura procesoru 

 Řadič (Controller) 

– řídí průběh instrukčního 

cyklu procesoru 

 IR – registr instrukce 

– instrukční kód 

 PC – čítač instrukcí 

– adresa aktuálně 

prováděné instrukce 

 ALU  

– aritmeticko-logická 

jednotka 

 Registry 

– obecné 
– speciální 

Instrukční cyklus procesoru 

 Cyklicky probíhá: 

– načtení instrukce 
– dekódování instrukce 
– vykonání instrukce 

Instrukční cyklus procesoru 

 Načtení instrukce (Instruction Fetch) 

Instrukční cyklus procesoru 

 Načtení operandu (pokud je součástí provedení instrukce) 

Registry procesoru 

 Dle viditelnosti pro programátora 

– viditelné (např. PC, ACC, SP ….) 
– neviditelné (MAR, IR …) 

 PC – program counter 

– adresa aktuálně prováděné (následující) instrukce 

 IR – instruction register