Сегментація пам'яті і обчислення адрес.

Пам'ять в ЕОМ на базі К1810ВМ86 організовується як одновимірний масив байтів, кожен з яких має свою 20-розрядну фізичну адресу(00000 - FFFFF).

Порядок розміщення даних в пам'яті звичайний: слово займає 2 сусідні елементи пам'яті, причому першим йде молодший байт слова, а другим старший. Фізичною адресою слова вважається адреса молодшого байта слова.

20-ти бітова фізична адреса елементу пам'яті міститься в об'єкті: сегмент + зміщення. Причому на сегмент і на зміщення відводиться по 2 байти. Отже повна фізична адреса розміщується в 4-х елементах пам'яті.

00002                 зміщення

00003         

00004                 сегмент

00005

Фізичною адресою цього модуля вважається адреса молодшого байта зміщення.

Увесь простір пам'яті об'ємом 1М розбите на сегменти по 64 До (16 сегментів). Кожному сегменту програмою задається його початкова адреса який заноситься в сегментні регістри (CS, SS, DS, ES).Така організація обчислень 20-ти розрядної фактичної адреси обумовлена тим, що МП являється 16-ти розрядним і усі обчислювальні операції повинні виконуватися словами.

Механізм обчислення фактичної адреси наступний: вміст сегментного регістра зрушується на 4 біта вліво. До вмісту зміщення привласнюється 4 нулі ліворуч.

 

           Сегмент               зміщення

 

При підсумовуванні може виникати перенесення з розряду A19 в A20. Це перенесення ігнорується. Аналогічну кільцеву організацію має кожен сегмент. При вибірці команда: CS +IP = ФА команди. При зверненні до стека: SS +SP =ФА стека.

                Звернення до даних може вироблятися з будь-якого сегментного регістра: DS (SS, CS, ES) +EA = ФА даних. EA - ефективна адреса, константа, вказана в програмі.

           До даних можна звернутися через індексні регістри SI і DI; причому індексний регістр зберігає зміщення на адресу елементи пам'яті, звідки дані можна витягнути. А DI зберігає зміщення на адресу осередку пам'яті, куди дані можна направити: DS(SS, CS, ES) +SI=ФА даних; ES+DI =ФА даних. Звернення через регістр BX: ES(CS, SS, DS)+BX= ФА даних. Така модульна організація пам'яті посегментний дозволяє писати програми у вигляді окремих модулів.

Питання:

Яка архітектура МП?

Розкажіть про сегментні регістри?

Література:

А.В. Белов Создаем устройства на микроконтроллерах Год: 2007

Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника

Лекція №23

Взаємодія вузлів ПЕОМ-80

Удосконалення комп’ютерів ведеться в декількох напрямках. По-перше, змінюється елементна база комп’ютерів. По-друге, змінюється програмне забезпечення. Крім того, удосконалюються технічні пристрої, що використовуються комп’ютером, організація та взаємозв’язок його різних частин. Згідно з цим і виник поділ комп’ютерів на покоління. Покоління поділяються в основному, за типом елементів, що забезпечують роботу ЦП (центрального процесора).

У комп’ютері в першого покоління головним робочим елементом були електронні лампи. Ці комп’ютери призначалися головним чином, для математичних обчислень. Представниками цього покоління були комп’ютери ВЕОМ-1, Мінськ-1, Урал-1, Стріла, АМІАК і т.д.

Основними робочими елементами в комп’ютерах другого покоління були напівпровідникові транзистори. Представники цього покоління – комп’ютери Урал-14, Урал-16, Мінськ-32, ВЕОМ-6, М-222, Наірі, РДР-1.

Третє покоління комп’ютерів як основний елемент використовувало інтегральні мікросхеми, що з’явилися на початку 70_­ ^х років.

До третього покоління належать всі комп’ютери Єдиної Системи: ЄС-1010,..., ЄС-1066, комп’ютери серії Електроніка, СМ-3, См-4, ІBM-360, РДР-8 і т.д.

Поява четвертого покоління комп’ютерів на початку 80-х років була пов’язана зі створенням і використанням великих інтегральних схем (ВІС). До комп’ютерів четвертого покоління належать обчислювальний комплекс Ельбрус, персональні комп’ютери Іскра, ЄС 1840, ЄС 1841, IBM РС ХТ/АТ, РДР-11 та інші.

Передбачається, що в комп’ютерах п’ятого покоління, як основний робочий елемент використовуватимуться над великі інтегровані схеми (НВІС). Усі характеристики комп’ютерів стануть набагато краще. Значно збільшиться об’єм оперативної пам’яті, швидкодія досягне мільярда операцій за секунду, зросте надійність. Пристрої введення інформації розумітимуть голос людини, розпізнаватимуть почерк, відчуватимуть дотик.

Програмне забезпечення комп’ютерів 5-го покоління буде ґрунтуватися на системах штучного інтелекту.

Питання:

За яким критерієм поділяються комп’ютери на  покоління, що забезпечують роботу ЦП (центрального процесора)?

Література:

А.В. Белов Создаем устройства на микроконтроллерах Год: 2007

Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника

 

Лекція №24