Mikroarvuti arhitektuur ja siinid.
siinidraiverid, andmesiin, aadresssiin ja juhtsiin.
Siin kujutab endast elektriliselt sõltumatute ahelate hulka, mis on mõeldud infosõna
edastamiseks. Lihtsaim siinikontroller on register. Siin on süsteemi pudelikael.
Andmesiin - (DB) edastatakse vist andmeid, Aaresssiin - (AB) ta laius määrab ära
max aadressmälu, Juhtsiin - (CB).
. Siin - üks komplekt juhtmeid. Andmesiinid - toimub andmevahetus mõlemas
suunas. Aadresssiin - määrab ära max.-ne adresseeritav mälu. Pesa, kui sise-väljund
aadressi. Juhtsiin - komplekt juhtsignaale mõlemas suunas. Siinidraiver - element,
mis eraldab siinist mingi seadme.
Mikroprotsessorite ja arvutite ehitus sõltub sellest, kuidas nende eri osad (ALU,
registrid, mälu, sisend- ja väljundliidesed) on ühendatud tervikuks. Juhtseadme
20
protsessori, mälu ja sisend-väljundliideste vahel kasutatakse ühenduseks siinemitmejuhiline
ühendus, millega saab omavahel liita palju süsteemi komponente.
Juhtseadme siin koosneb mitmest paralleelsest juhist, mis ühendavad elektriliselt
juhtseadme erinevaid osi. Siinid jagunevad: aadressi-, andme- ja juhtsiinideks.
Aadressi- ja andmesiinid on tavaliselt 8- või 16- soonelised, nende kaudu edastakse
korraga ühe- või kahebaidiline sõna.
Aadressisiini 8 biti abil saab edastada aadresse 0.. 255, mis sobib väga väikse mälu
või näiteks sisend- ja väljundliideste adresseerimiseks. Kõik sisend- ja väljundliidesed
ning mälu on ühendatud siiniga, millele protsessor väljastab aadressi. Suuremate
mälude adresseerimiseks on vaja 16- või enamsoonelist siini 16- bitise aadressisiini
korral saab otseselt adresseerida 216= 65535 baidi = 64 Kbaidi (220=1Mbait)
Kui mingi sisendseade tuvastab siinil oma aadressi, väljastab ta andmesiinile oma
mäluregistri bittide olekud. Samuti toimub andmesiini kaudu andmevahetus
protsessori ja mälu vahel.
Juhtsiini kaudu edastatakse signaale, mida kasut. arvuti töö juhtimiseks ja
kontrolliks. Näiteks määravad juhtsiini kaudu edastatavad signaalid R (read) ja
WR(write), kas mälu poole pöördutakse info lugemiseks või kirjutamiseks.
Aadressid ja andmed on siinil väga lühikest aega. Nii saab ühe ja sama siiniga
edastada kogu nõutava info paljudelt sisenditelt protsessorisse ja vastupidi
protsessorist paljudesse väljunditesse, lugeda mälust käske ning salvestada sinna
vajalikku infot. Siinis edastatakse andmeid mõlemas suunas.
Siinidraiver- element, mis eraldab mingi seadme siinist.
Mikroprotsessori üldstruktuur (monoliitprots.): akumulaator, registermälu, ALU,
siinipuhvrid, pinumälu osuti (SP), jne.
Akumolaator - on alati kahepoolne register, Registermälu - trigeritest koosnev
mäluseade. CPUs on registrid andmete, vahetulemuste või juhtinformatsiooni
hoidmiseks.
ANDMEVAHETUS MIKROPROTSESSORSÜSTEEMIS (mikroarvutis):
Siinitsükkel v. Masinatsükkel - iga siini poole pöördumine. I/O READ - lugemine,
I/O WRITE - kirjutamine. Olekusõna - kood, mis siini kaudu väljastatakse.
Siinikontroller - register, kus säilitatakse infot siinitsükli kohta. Pöördumine mälu ja
välissseadmete poole - siinitsükli kaudu. Andmevahetus katkestustega - antakse
aktiivsus sisend-väljund seadmetele Ilma katkestuseta andmevahetus - kõik
väljundseadmed on passiivsed ja protsessor määrab ära pöördumise ja lahendab
prioriteedi probleemi. Otsepöördusreziim e. DMA - korraldab ise andmevahetuse.
Haarab juhtsiinid enda alla. Andmevahetus läbi DMA kontrolleri.
Mikroprotsessoriks nim. ühel või mitmel integraallülitusel ehk kiibil asuvat
protsessorit. Ühel kiibil asuvat mikroprotsessorit nim. ka monoliitprotsessoriks.
Mikroprotsessori seesmine juhtautomaat on kasutaja poolt programmeeritav või
ümberprogrammeeritav.
Mikroprotsessori põhilised komponendid:
* registrid,
* akumulaator,
* ALU.
Mikroprotsessor sisaldab mitmeid registreid, mida kasut. tehte tulemite või tehte
vahetulemite lühiajaliseks salvestamiseks, selleks, et tulemid oleksid kiiresti saadaval
21
järgmisteks teheteks.
Akumulaator on protsessori üheks kõige tähtsamaks registriks, kuhu enne tehte
sooritamist viiakse üks operandidest ning kuhu salvestatakse automaatselt
aritmeetika- loogikaploki tulem.
Pinumäluviit e. pinuviit säilitab muutmälu selle piirkonna aadressi, mida jooksvalt
kasutatakse pinumäluna.
ALU teostab mikroprogrammi poolt lahendatud loogikaülesandeid.
Registermälu kasut. programmi operandide, vahetulemite ja aadresside ajutiseks
säilitamiseks.
Käsudekooder otsib üles järgmise käsu.
Mikroprotsessorite ja arvutite ehitus sõltub sellest, kuidas nende eri osad (ALU,
registrid, mälu, sisend- ja väljundliidesed) on ühendatud tervikuks. Juhtseadme
protsessori, mälu ja sisend-väljundliideste vahel kasutatakse ühenduseks siinemitmejuhiline
ühendus, millega saab omavahel liita palju süsteemi komponente.
Juhtseadme siin koosneb mitmest paralleelsest juhist, mis ühendavad elektriliselt
juhtseadme erinevaid osi. Siinid jagunevad: aadressi-, andme- ja juhtsiinideks.
Aadressi- ja andmesiinid on tavaliselt 8- või 16- soonelised, nende kaudu edastakse
korraga ühe- või kahebaidiline sõna.
Aadressisiini 8 biti abil saab edastada aadresse 0.. 255, mis sobib väga väikse mälu
või näiteks sisend- ja väljundliideste adresseerimiseks. Kõik sisend- ja väljundliidesed
ning mälu on ühendatud siiniga, millele protsessor väljastab aadressi. Suuremate
mälude adresseerimiseks on vaja 16- või enamsoonelist siini 16- bitise aadressisiini
korral saab otseselt adresseerida 216= 65535 baidi = 64 Kbaidi (220=1Mbait)
Kui mingi sisendseade tuvastab siinil oma aadressi, väljastab ta andmesiinile oma
mäluregistri bittide olekud. Samuti toimub andmesiini kaudu andmevahetus
protsessori ja mälu vahel.
Juhtsiini kaudu edastatakse signaale, mida kasut. arvuti töö juhtimiseks ja
kontrolliks. Näiteks määravad juhtsiini kaudu edastatavad signaalid R (read) ja
WR(write), kas mälu poole pöördutakse info lugemiseks või kirjutamiseks.
Aadressid ja andmed on siinil väga lühikest aega. Nii saab ühe ja sama siiniga
edastada kogu nõutava info paljudelt sisenditelt protsessorisse ja vastupidi
protsessorist paljudesse väljunditesse, lugeda mälust käske ning salvestada sinna
vajalikku infot. Siinis edastatakse andmeid mõlemas suunas.
Siinidraiver- element, mis eraldab mingi seadme siinist.