|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Микропроцессоры 16 iS 8 7  Указатель стека пользователя Указатель степа супервизора Восемь регистров Oil данных А, А, Аз А, As As Семь регистров адреса ипазателя, стека Счетчик команд
Рис. 9.3. Процессор 68000. Регистр состоант 2. Прибор 68000 фирмы Motorola имеет только восемь универсальных регистров данных. Однако не существует разницы в обращении к любому из этих восьми регистров, и виртуально любую арифметическую операцию можно выполнять непосредственно в любом из этих регистров (рис. 9.3). Будет ли прибор 3870 «лучше» за счет большего числа ре- 9.36. Точность регистров Один из основных вопросов, относящийся к архитектуре регистров микропроцессора, связан с их точностью. Если требуется выполнить большое количество вычислений, то крайне желательно, чтобы регистры имели достаточную длину с тем, чтобы арифметические операции были однорегистровыми. Компромисс в случае использования меньшего и менее дорогого " процессора заключается в том, что для многократного повышения точности арифметики требуются больший объем машинной программы и большее время ее выполнения. Также если не используется язык высокого уровня, который оперирует числами с многобайтовой точностью, то для записи и отладки программного обеспечения потребуется значительное время. Максимальное значение целого числа без знака зависит от разрядности регистра следующим образом: 4 разряда 15 8 разрядов 255 16 разрядов 65 535 32 разряда 4 294 967 295 В некоторых 8-разрядных процессорах имеются средства для" реализации 16-разрядной арифметики, состоящие из пары 8-разрядных регистров или специальных 16-разрядных регистров. 9.3б. Симметричность Симметричность процессора подразумевает взаимозаменяемость команд, режимов адресации и регистров. Если содержимое регистра RQ можно переслать в регистр jR4, то можно Ли осуществить пересылку из регистра в регистр ро? Если регистр РО можно загрузить посредством какого-нибудь способа адресации, то можно ли любой другой регистр загружать аналогичным образом? гистров, или же «лучше» прибор 68000, поскольку он обладает более простой их адресацией? Очевидно, что существуют другие соображения помимо только числа регистров, тем не менее прибор 3870 с 64 регистрами можно использовать в небольших управляющих системах без дополнительных ОЗУ, в то время как универсальные приборы 68000 обеспечивают гораздо большую вычислительную мощность. Можно ли арифметические операции выполнять в любом из регистров общего назначения? Можно ли осуществлять пересылки из любого регистра в любой регистр, из любого регистра в память или из памяти в память? Ответы «Да» на все эти вопросы указывают, что процессор действительно обладает высокой степенью «симметричности» в наборе своих команд и архитектуре регистров. Симметричность представляет собой желательную особенность процессора, так как это, как правило, приводит к более легкому и быстрому программированию иа машинном языке. 9.3г. Диапазон адресации Диапазон адресации процессора представляет собой объем памяти, к которому можно обращаться без помощи группы внешних аппаратных средств. Диапазон адресации ряда процессоров общего назначения приведен в табл. 9.1. Таблица 9J. Диапазон адресации различных процессоров
Как можно видеть, существует широкий выбор их возмож-, ностей только в имеющемся диапазоне адресов. Требуемый объем памяти зависит первоначально от выше предполагаемой прикладной задачи. Программа простой электронной игры может состоять из 1 или 2 Кбайт машинной программы, в то время как объем средней сложности мульти- или универсад-! ной программы может легко превысить 64 Кбайт- - г 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |