لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود فایل پاورپوینت CPU Structure توجه فرمایید.

1-در این مطلب، متن اسلاید های اولیه دانلود فایل پاورپوینت CPU Structure قرار داده شده است 2-به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید 3-پس از پرداخت هزینه ، حداکثر طی 4 ساعت پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما ارسال خواهد شد 4-در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد 5-در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون زیر قرار نخواهند گرفت

— پاورپوینت شامل تصاویر میباشد —-

اسلاید ۱ :

معماريهاي مختلف CPU

  • سازمان تک انباره ای
  • سازمان چند رجيستري مانند SPARC, MIPS, Alpha,
  • سازمان پشته ای

    مثال: ماشین های X86 دارای یک معماری با مجموعه دستورات پیچیده ای است که تمامی جنبه های معماری های فوق را در بر میگیرد.

اسلاید ۲ :

اهمیت معماری CPU  چقدر است؟

  • استفاده کننده نهائی:

  هیچ!

  • برنامه نویس سطح بالا

   خیلی کم. تا حدی که بتواند کامپایلر مناسب را انتخاب نموده و عملکرد برنامه را بهینه کند.

  • برنامه نویس سطح پائین/ طراح OS

  این افراد باید اطلاعات کافی در مورد رجیسترها، ساختار حافظه، انواع داده های موجود و عملکرد دستورات  داشته باشند.

  • طراحان کامپیوتر:

این افراد نیز باید اطلاعات فوق را داشته باشند تا بتوانند اجزا سخت افزای مورد نیاز را انتخاب کنند.

اسلاید ۳ :

ساختار رجیسترها

  • یکی از مهمترین ویژگی های تعیین کننده برا ی یک CPU ساختار رجیسترهای داخلی آن است. این رجیستر ها به دو دسته تقسیم بندی میشوند:
  • رجیسترهائی که استفاده کننده آنها را می بیند! و میتواند از طریق برنامه نویسی به آنها دسترسی داشته باشد

Data registers

Address registers

  • index register
  • segment pointer
  • stack pointer

Condition codes (flags)

  • رجیسترهائی که برای کنترل و نگهداری وضعیت CPU بکار میروند. این رجیسترها توسط واحد کنترل برای اجرای دستورات مورد استفاده واقع میشوند.

Program counter

Instruction register

اسلاید ۴ :

سازمان تک انباره ای

  • یک آکومولاتور
  • مشابه با کامپیوتر پایه

فصل پنجم

اسلاید ۵ :

سازمان رجيستر عمومی

  • GENERAL REGISTER
  • تمامی رجیسترها می توانند به عنوان اپراند دستورالعملهای ALU بکار برده شوند.
  • مثال : رجیسترهای داده در پردازنده پنتیوم

اسلاید ۶ :

مجموعه رجیسترهای عمومی و ALU مشترک

در شکل فوق:

  • خروجی هر رجیستر به دو MUX متصل شده است. اینکار باعث میشود تا هر یک از آنان را بتوان آزادانه بعنوان مبدا عملیات ALU انتخاب نمود.
  • برای اینکه بتوان خروجی ALU را به هر یک از رجیستر ها منتقل نمود این خروجی به ورودی تمام رجیسترها متصل شده و علاوه بر آن با استفاده از یک دیکودر مقصد عملیات را مشخص میکنیم.
  • یک ALU ممکن است که قادر به انجام عملیات مختلفی باشد، برای انتخاب یک عمل مورد نیاز از خطوط کنترلی OPR استفاده میشود.

 

اسلاید ۷ :

مثالی از عملیات ALU

برای مثال فرض کنید که میخواهیم میکرو اپریشن زیر را انجام دهیم:

R1 ß R2 + R3

  • برای انجام این عمل واحد کنترل باید سیگنالهای لازم را برای انتخاب ورودیهای متناسب دیکودر MUXA, MUXB, و ALU انتخاب نماید:

.۱تعیین مقدار مناسب برای ورودی  MUXA یعنی S1  طوری که محتوی رجیستر R2 در روی باس  A قرار گیرد.

.۲تعیین مقدار مناسب برای ورودی  MUXB یعنی S2  طوری که محتوی رجیستر R3 در روی باس  B قرار گیرد.

.۳تعیین مقدار لازم برای ورودی OPR که ALU را وادار به انجام عمل جمع A+B  نماید.

.۴در نهایت انتخاب مقدار مناسب برای دیکور D  به نحویکه خروجی ALU را به رجیستر R1 منتقل نماید.

اسلاید ۸ :

قالب دستورالعملها

  • انتخاب عمل در ALU
  • انتخاب رجیسترهای مبدا

–مولتی پلکسر ۱

–مولتی پلکسر ۲

  • انتخاب رجیستر مقصد

–دیکدر

  • اين چهار قسمت قبل از وارد شدن پالس ساعت بايد آماده ياشند.
  • ALU از مدارات بسيار سريع ساخته ميشود تا نتيجه را سريعتر آماده كند.

اسلاید ۹ :

عملیات ALU

  • در CPU انجام عملیات محاسباتی و منطقی بر عهده ALU است. عمل شیفت را میتوان توسط یک Shifter که قبل و یا بعد از ALU قرار میگیرد انجام داد. در مواردی هم ممکن است عمل شیفت توسط خودALU انجام شود. در فصل ۴ طراحی چنین ALU را دیدیم که عملیات آن در جدول مقابل ذکر شده است.

اسلاید ۱۰ :

مثال

  • برای انجام میکرواپریشن زیر

R1 ß R2 – R3

 میبایست کلمه کنترلی بصورت زیر انتخاب شود:

همانطور که قبلا دیدیم یک راه پیاه سازی واحد کنترل استفاده از میکروپروگرامینگ است که در آن هر کلمه کنترلی در یک محل از حافظه ROM ذخیره خواهد شد.