Принцип программного управления - раздел Компьютеры, Организация ЭВМ и систем Принцип Программного Управления Заключается В Том, Что Алгоритм Вычислений (Н...
Принцип программного управления заключается в том, что алгоритм вычислений (например, вычисление некоторого выражения) представляется в виде упорядоченной последовательности команд, преобразующих исходные данные (операнды) в результат. Таким образом, действия, предписанные алгоритмами, закладываются в команды (например, такие действия как сложение, вычитание, умножение, логические операции и т.д. представляются в виде соответствующих машинных команд). Последовательность команд называется программой. Программа управляет ходом вычислительного процесса.
Пусть, например, необходимо вычислить выражение: .
Возможная программа его вычисления содержит следующие команды:
1-я команда: умножить операнд a на b;
2-я команда: сохранить результат умножения (a*b)в памяти;
3-я команда: сложитьоперанды a и b ;
4-я команда: умножить результат сложения (a+b) на c;
5-я команда: считать из памяти (a*b);
6-я команда: разделить результат (a*b)на результат (a+b)* c.
Если операнды и действия над ними представлены в двоичной системе счисления, то для реализации программы можно ввести следующую систему команд:
КОП
1-й операнд
2-й операнд
где КОП - код операции – поле, в котором заданы операции, выполняемые процессором, закодированные в двоичной системе счисления.
Подобная система команд применялась в самых первых ЭВМ, где для ввода программ и данных использовались перфоленточные устройства, в которых отсутствовала возможность возврата к ранее выполненным участкам программ. Это обстоятельство приводило к очень длинным (в буквальном смысле) программам. Пусть, например, необходимо вычислить выражение:
.
Программа вычислений будет следующей:
1-я команда: умножить a0 на b0;
2-я команда: умножить a1 на b1;
3-я команда: сложить результат 1-й команды с результатом 2-й команды;
4-я команда: умножить a2 наb2;
5-я команда: сложить результат 3-й команды с результатом 4-й команды:
6-я команда: умножить a3 наb3;
7-я команда: сложить результат 5-й команды с результатом 6-й команды и т.д.
При использовании предложенной структуры команд программа будет состоять приблизительно из n- команд умножения и n - команд сложения, т.е. всего из 2n команд. Большая длина программы обусловлена невозможностью оперативного возврата к тем ее частям, которые могли бы выполняться многократно.
Содержание... ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЭВМ Этапы развития ЭВМ Характеристики ЭВМ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Принцип программного управления
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Этапы развития ЭВМ
Идея использования программного управления для построения устройств, автоматически выполняющих арифметические вычисления, была впервые высказана английским математиком Ч. Бэббиджем в 1833 г. Одн
Характеристики ЭВМ
Важнейшими характеристиками ЭВМ являются быстродействие и производительность. Эти характеристики тесно связаны. Быстродействие характеризуется числом команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду. Быстро
Обобщенная структура ЭВМ
Обобщенная структура ЭВМ приведена на рисунке 1.4.1. В состав ЭВМ входят: запоминающие устройства (ЗУ), процессор, устройства ввода и вывода (УВВ).
Процессор предназначен д
Структура ЭВМ на основе общей шины
При организации ЭВМ на основе общей шины (ОШ) взаимодействие между ее устройствами осуществляется через общую шину, к которой подключены все устройства, входящие в состав ЭВМ.
Структура ЭВМ на основе множества шин
По такому принципу построены современные компьютеры. На рисунке 1.4.3.1 показана 2-х шинная структура ЭВМ, в которой выделена одна шина для памяти, а вторая шина используется для подключения устрой
Принцип хранимой в памяти программы
Принцип хранимой в памяти программы был предложен Дж. фон Нейманом в 1945 году. Этот принцип стал основой современных машин. В соответствии с этим принципом команды хранятся в памяти, также как и д
Обобщенный формат команд
Команды в ЦВМ могут быть одноадресными, двухадресными и трехадресными (в машинах с так называемой естественной адресацией команд).
Формат одноадресной команды следующий:
Косвенная адресация
При косвенной адресации в адресной части команды указывается адрес
ячейки памяти, в которой находится адрес операнда (косвенная адресация - это адресация адреса). Косвенный
Непосредственная адресация
В поле адреса команды находится не адрес, а сам операнд. В отличие от других типов адресации, при выполнении команд с непосредственной адресацией отсутствует дополнительный цикл обращения в память
Относительная (базовая) адресация
Адрес операнда определяется как сумма содержимого адресного поля команды и некоторого числа, называемого базовым адресом. Базовый адрес является косвенным. Для указания его адреса в команде предусм
Индексная (автоинкрементная или автодекрементная) адресация
При обработке больших массивов данных, выбираемых последовательно друг за другом, нет смысла каждый раз обращаться в память за новым адресом.Для этого достаточно автоматически менять содержимое спе
ОЗУ с произвольным доступом
В оперативных ЗУ с произвольным доступом (Random Access Memory - RAM) запись или чтение осуществляется по адресу, указанному регистром адреса (РА). Информация, необходимая дл
Организация динамической памяти
Структура микросхем динамической памяти (DRAM) в целом близка к структуре микросхем статической памяти. Однако для уменьшения количества выводов в микросхемах динамической памяти используетс
Особенности микросхем синхронной динамической памяти
Описанная динамическая память управляется в асинхронном режиме. Она тактируется только управляющими сигналами RAS и CAS и момент готовности микросхемы к обмену информацией с процессо
Основные характеристики ЗУ
1. Емкость памяти. Является важнейшей характеристикой ЗУ любого типа. Она определяет максимальное количество информации, которое может в ней храниться. Емкость может измеряться в битах, байтах или
ОЗУ магазинного типа (стековая память)
Cтековая память широко используется в ЭВМ для запоминания содержимого регистров процессора (контекста прерываемой программы), при обработке запросов на прерывания и вызове подпрогра
Ассоциативные ЗУ
Всовременных вычислительных системах широкоиспользуются операция поиска информации. При использовании обычной памяти с адресным принципом доступа к данным эта операция занимает много времени, поско
Декомпозиция процессора на УА и ОУ
Основу процессора составляют устройство управления (УУ) и арифметическое устройство (арифметико-логическое устройство- АЛУ) (см. рисунок 4.2). Устройство управления реализует функции управления ход
АЛУ для сложения и вычитания чисел с фиксированной запятой
Операция сложения в АЛУ обычно сводится к арифметическому сложению кодов чисел путём применения инверсных кодов - дополнительного или обратного для представления отрицательных чисел. Обратный код и
Методы ускорения умножения
Методы ускорения умножения делятся на аппаратурные и логические. Как те, так и другие требуют дополнительных затрат оборудования. При использовании аппаратурных методов дополнительные затраты обору
Особенности операций десятичной арифметики
Арифметические операции над десятичными числами (сложение, вычитание, умножение, деление) выполняются аналогично операциям над целыми двоичными числами. Основой АЛУ десятичной арифметики является
Аппаратные УУ
Управляющие устройства с жесткой логикой представляют собой логические схемы, вырабатывающие распределенные во времени управляющие сигналы. В отличие от управляющих устройств с хранимой в памяти ло
Микропрограммные УУ
Альтернативой аппаратного способа реализации УУ является микропрограммное управление, согласно которому сигналы генерируются программой, подобной программе, написанной на машинном языке для ЭВМ. Э
Рабочий цикл процессора
Функционирование процессора состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует выполнению либо целой команды, либо её части. Завершив рабочий цикл процессор переходит к выполн
Понятие о слове состояния процессора
В ходе функционирования процессора постоянно меняется состояние его внутренних регистров. Сигнал “Запрос на прерывание”, а также команда “Вызов подпрограммы” приводят к прекращению выполнения основ
Процедура выполнения команд перехода (условного и безусловного)
При естественной адресации адрес следующей команды получается из адреса выполняемой команды увеличением его на шаг адресации (1, 2, 4 и т.д. в зависимости от количества байт в команде). Производитс
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
.
.
Новости и инфо для студентов