بينية بين جهاز المايكر وكومبيوتر ( مثل وحدة المعالجة المصغرة » والذاكرة اجمعز
والذاكرة 0«4» » إل » والعالم الخارجي من الناحية المخالية بالنسبة لجهاز
المايكر و كومبيوتر سوف تكون الدارة التكاملية البينية للدخل والخرج متصلة بممرات
العناوين والمعلومات والتحكم وستتم قراءتها وكتابتها باستخدام تعليمات
الدخحل/ والخرج ف مجموعة تعليمات وحدة المعا-لجة المصغرة َ
تقوم وحدة المعالجة المصغرة بالقراءة والكتابة على مآخذ الدخل والخرج بالنسبة
الطريقة الخاصة بالذاكرة
باستثناء أن إشارة الدخل والخرج يتم تشغيلها بدلاً من إشارة الذاكرة
وحدة التحكم
لقد تم ترك هذه المجموعة للأخير لأنها تعتبر قلب وحدة المعالجة المصغرة ومن
ثم فهي الأكثر تعقيداً |
وللتتحكم بوحدة المعالجة المصغرة فإن هناك مجموعة تعليمات مكونة من ما
يسمى بالتعليمات الكبيرة 05ه0:01080»1 وتقوم هذه التعليمات بإخبار
وحدة المعالجة المصغرة بأن تقوم بإنجاز وظائف مختلفة ؛ مثل جمع رقمين في مسجلين
مختلفين وإن الطريقة التي تذعن بها وحدة المعالجة المصغرة لهذه التعليمات تتم على
التحو التالي :
١ - تحريك محتويات المسجل هر إل مجر المعلومات
تحريك محتويات ممر المعلومات إلى مسجل الجمع ١ الموجود في الوحدة المنطقية
٠ تحريك محتويات المسجل 3 إلى مهمر المعلومات
؛ تحريك محتويات وممر المعلومات إلى مسجل الجمع ؟ الموجود في الوحدة
س تشغيل وظيفة الجمع في الوحدة المنطقية الحسابية ( جمع المسجلين ١ و 7
وتخزين النتجية في المسجل © )
- تحريك محتويات مسجل الجمع * إلى ممر المعلومات
تحريك محتويات ممر المعلومات إلى المسجل ©
تعرف هذه المراحل السبع باسم التعليمات المصغرة قدمثاعنا تومته
ولكل معلومة من التعليمات الكبيرة مجموعة من التعليمات المصغرة تتوافق معها
تقوم وحدة التحكم بتسلسل هذه التعليمات المصغرة وترتيبها بإخراج السياق المناسب
لاشارات العحكم وإن تسلسل أو سياق مجموعة مصطلحات الرموز الثنائية المطابقة
لإشارات التحكم + يعرف ياسم البرتامج المصغر موعوصره عنه + وهكذا فإن
إحدى التعليمات الكبيرة تؤدي إلى تنفيذ كامل البرنامج المصغر
تشتمل وحدات المعالجة المصغرة على برامج مصغرة ثابتة وبالتالي فإن لها مجموعة
تعليمات محددة ثابتة على أية حال توجد مجموعة من بلوكات البناء في وحدة المعالجة
المركزية التي يمكنك بها أن تحدد برامجك المصغرة الخاصة بك
موضحة في الفصل ١7
١! 4 - توقيت التعليمات
إن كافة العمليات في وحدة المعالجة المصغرة يتم العحكم بها بواسطة إشارة ساعية
خحارجية التي قد تكون عبارة عن مجرد بلورة أو ساعة متوافقة 711 يتراوح تردد
يشتمل تنفيذ تعليمات وحدة المعالجة المصغرة على :
١ -< إحضار التعليمات ١
تنفيذ التعليمات
خلال مرحلة إحضار التعليمات تقوم وحدة المعالجة المصغرة بوضع محتويات
عداد البرامج على ممر العناوين وتنفذ دورة قراءة وهذه تخير المجموعة المنطقية الخارجية
إن علم الرياضيات في مجمله يعتمد على نظام ترقم يتميز بعشر حالات واضحة َ
بييا لو كان عدد الأصابع لدينا سبعة فإن علم الرياضيات سيكون معتمداً على سبع
حالات
إن بلوكات البناء الأساسية في التصمم العددي لا حالتان فقط : الوصل والفصل
(0 ,00) ولهذا السبب اقتضت الحاجة وجود نظام جديد للترقم من أجل
الجدول ١ - ١ عبارة عن جبأول تحويل بين النظامين العشري والثناني
)٠١ ٠١( للتمييز بين أنظمة الترقي فإن هناك طرقاً أكثر ملاءمة للتمييز منها أن
يتم وضع الأساس على شكل رقم سغلي بعد الرقم وهكذا فإن الرقم العشري 4 ؟
غير عملية: عند استخدام الحواسب لأنها لا يمكن أن تستخدم الأرقام السفلية عادة
إن الطريقة التي تستخدمها الحواسب للتمييز بين أنظمة الترقيم هي وضع حرف بعد
انيدي
الجدول ١ - ١ -- جدول تحويل بين النظامين العشري والشاني
بوضع محتويات المركز الموجه العنوان إليه على ممر المعلومات بعد ذلك يتم تخزين
محتويات وممر المعلومات في مسجل المعلومات
وبعد أن تتم تعيئة مسجل التعليمات فإن وحدةالتحكم تقوم بتنفيذ اليرنامج المصغر
المبناسب وهذه هي مرحلة تنفيذ التعليمات
تستخرق مرحلة إحضار التعليمات عادة من ثلاث إلى أربع نبضات ساعية وأما
مرحلة تنفيذ التعليمات فإنها تستغرق على الأقل فترة نبضة ساعة واحدة
إن التوقيت الخاص بتعليمات قراءة الذاكرة ( مثلاً تحميل المجمع بالمعلومات من
الذاكرة ) نجده مبيناً في الشكل - ؟
1٠ ممتتع ضام
الشكل 4 - ؟ التوقيت الخاص بقراءة الذاكرة
4-- ؛ - مجموعات التعليمات
فيما بلي أنواع هذه التعليمات وهي تعرف بمجملها كمجموعة تعليمات
قد تتقسم مجموعة التعليمات إلى تسع محالات واسعة وهي :
تعليمات الدخل/والخرج
تعليمات مرجع الذاكرة
تعليمات فورية
تعليمات فرعية
تعليمات التسجيل
تعليمات الإيقاف أو القطع
تعليمات الحالة الراهنة
تعليمات التوقيف
١ - 4 4 -- تعليمات الدخل/والخرج
تتضمن هذه التعليمات عادة إرسال أو استقيال بايت (مخرط) من المعلومات إلى
أو من مأخذ دخل/خرج
4 -- 4 ؟ - مرجع الذاكرة
إن أبسط مرجع للذاكرة هو المخاطية المباشرة :
تحميل المجمع بالبيانات عند موقع الذاكرة
تخزين محتويات المجمع في موقع الذاكرة
وهناك نوع آخر من المرجع للذاكرة وهو المخاطبة المضمئة :
تخزين محتويات المجمع في موقع الذاكرة المخاطبة بواسطة مسجل
ل إن المخاطبة المضمنة تشتمل في الغالب على خحصائص أوتوماتيكية تتعلق بالزيادة
والنقصان -- حيث ييم جمع ١ أو طرح ١ إلى أو من المسجل قيل أو بعد تحويل
الذاكرة )
يوجد نوع ثالث من المرجع للذاكرة وهو مرجع الذاكرة الثانوي :
إضافة معطيات عند موقع الذاكرة إلى المجمع
طرح معطيات عند موقع الذاكرة من المجمع
وبيانات عند موقع الذاكرة مع المجمع
ومقارنة البيانات أو المعطيات عند موقع الذاكرة مع المجمع » إم
4 -- 4 - 9 - التعليمات الفورية
تقوم هذه التعليمات بتنفيذ العمليات على المجمع :
إضافة # إل المجمع
والمجمع ب 4711
وعكس محتويات المجمع
ومقارنة محتويات المجمع مع 7014 ( لاحظ الفرق بين هذه التعليمات
والتعليمات الواردة في الفقرة 4 - 4 - 7 ) إغخ
4 4 - ؛ - التعليمات الفرعية
هذه تعمل على عداد البرأممج :
القغز إلى عنوان الذاكرة ( تحميل عداد البرأممج بالعنوان )
القفز بالنسبة للبيانات ( إضافة بيانات فورية إلى عداد البراممج )
القفز إلى البرنامج الفرعي ( وضع عداد البرامج في منطقة التخزين المؤقت ومن
ثم تحميل عداد البرامج بالعنوات )
الرجوع من اليرنامج الفرعي ( دفع منطقة التخزين المؤقت إلى عداد البرامج مخ
84 -- 4 - © - تعليمات التسجيل
وهذه يتعلق عملها بالمجمعات :
تحريك محتويات المجمع هه إلى المجمع 3
إضافة محتويات المجمع م إلى المجمع 38
طرح محتويات المجمع هر من المجمع 8«
تدوير محتويات المجمع لم إخح
4 - 4 - + - تعليمات خاصة بالتخزين المؤقت
وهذه يتحلق عملها بالتخزين المؤقت :
إرجاع المسجل عن منطقة التخزين المؤؤقت
تحميل مؤؤشر التخزين المؤقت بالبيانات ( أي إخبار وحدة المعالجة المصغرة عن
مكان وجود منطقة التخزين المؤقت في الذاكرة ) » إم
4 -- 4 - + - تعليمات القطع والإيقاف
وهذه تتعلق بالإنقطاعات أو التوقفات :
تنفيذ التوقفات
الرجوع عن حالة الإيقاف
8 ا م تعليمات الوضع الحالي
تقوم هذه التعليمات بضبط أو إعادة ضبط خانات الحالات الأربع في المسجل
ضبط راية الإشارة
إعادة ضبط راية الصفر » إم
4-4 - 4 - التوقف
عندما يتم تنفيذ هذه التعليمات فإن وحدة المعالجة المصغرة تتوقف ولا يمكن
إعادة تشغيلها إلا براسطة وسيلة ال عرية»م:ه1 أو إعادة الضبط 5861م
خانة بالنسبة لوحدة معالخجة مصغرة ل ١١ خانة ) وهذه تحدد بشكل متميز المهمة
التي تقوم بها تعرف مجموعات الأرقام هذه باسم 0045 عمنةه248 على أية حال
إن كتاية البرنامج بالنظام الست عشري صعب جداً ولذلك فقد تم تطوير لغة برمجة
لكل وحدة معالجحة مصغرة للمساعدة في الفهم وتعرف هذه اللغات باسم لغات
التجميع (زان:«»88م) وهي تتكون من مجموعة من الرموز التي تتطابق بشكل مباشر
مع مجموعة الممطلحات م00 106ع13 ٠ ٌ
4 -- © - وحدة امعاجة المصغرة ل /, خانات
إن وحدات المعالجة المصغرة ل ثم خائات الأكثر إستخداماً هي تلك المبيئة في
الجدول 9 -- ١ وإث كافة وحدات المعالجة المصغرة ذات ال 8 خانات تحتوي
على ممر معلومات ب م خانات ومحر عناوين ب ١١ خانة ( والتي تسمح بمخاطبة
4 كيلو بايث )
يه تماه ]1 68809
موه ا 502
الجدول 4 - ١ - وحدات المعالجة المصغرة لثانية خانات الأكثر استخداماً
إن جميع وحدات المعالجة المصغرة هذه مختلفة التركيب نوعاً ما يتضمن الجدول
4 - ؟ مقارنة بين الخصائص الختلفة التي تتميز بها كل وحدة من وحدات المعالجة
المصغرة
280 885 0 0809 8800" الخاصة
١ 0 7 4 7 عدد طرق المخاطبة
١ ١ ١ 7 ١ التوقفات الخغية
١ ١ ١ ١ ١ التوقفات غير الخفية
١ 17 3 3 5 المسجلات الداخلية
معدوم موجود معدوم معدوم معدوم | ماخذ الدخل/والخرج المسلسل
موجود معدوم معدوم معدوم معدوم إشارة تجديد ال ممدهج الديناميكية
الجدول 4 -- ؟ -- مقارنة بين وحدات المعالجة المصغرة لثانية خانات
مسن 1:17 جحت
شرح الجدول ؟
عدد طرق المخاطبة : مثلاً مباشرة ؛ متضمنة ؛ إل
التوقف الخفي : وهو التوقف الذي يمكن وقف تنفيذه بواسطة وحدة المعالجة
المصغرة ٍ
التوقف غير الخفي : وهو التوقف الذي لا يمكن وقف تنفيذه بواسطة وحدة
المعالجة المصغرة
السجلات الداخلية : كافة المجمعات » ومؤشرات مناطق التخزين المؤقت
التردد الأعظمي : مقدار سرعة عمل وحدة المعالجة المصغرة
مأخذ الدخل/الخرج المسلسل : يمكن لوحدة المعالجة هوه أن تستقبل أو ترسل
معلومات متسلسلة
إشارة التجديد لذاكرة مدمج الديناميكية : وحدة المعالجة 80ج يمكنها أن تجدد
نشاط الذاكرات بيجم الديناميكية
اعو» 1985 عرم مدن +صطةء 1670 املك معدم 24 معد
00 72 4 نام م780
الجدول »8 #9 -- يوضح الدارات التكاملية المتلفة مع أسعارها التقريبية لعام