background image

 

 
Organizacja komputerów: 
 

-  SISD (single instruction stream, single data stream – jeden strumień 

instrukcji, jeden strumień danych), lata 40te, później Commodore, ZX 

Spectrum, wykonywanie tylko 1 programu w określonej chwili czasu.; 

-  SIMD (single instruction, multiple data) – jeden strumień instrukcji, 

wiele strumieni danych). Układy dobre do wykonywania określonego 
zadania, np. mnożenie 2 macierzy przez siebie („w kółko to samo, 

zmieniają się dane”), sieci neuronowe. SIMD są uzupełnieniem SISD lub 
MIMD, nie działają samodzielnie; 

-  MISD – układy istniejące tylko w teorii; 
-  MIMD – wiele instrukcji, wiele danych – środowisko wielozadaniowe. 

 
Elementy komputera: 

-  jednostka centralna ALU (arithmetical logic unit), 
-  pamięć, 
-  urządzenia wejścia/wyjścia. 

 

Elementy te połączone są magistralami (przewodami); rodzaje magistral: 

-  danych, 
-  adresowe (odwoływanie do określonego elementu), 
-  sterująca (czuwająca nad poprawnością przepływu informacji). 

 
PROCESOR – budowa 

 

-  arytmometr (=liczydło) 

 

  +, -, : ,* - podstawowe działania na liczbach stało- i 

zmiennoprzecinkowych, więcej z koprocesorem arytmetycznym, 

  OR, AND..., 
  słowo procesora – maksymalny pakiet danych który może 

przetworzyć arytmometr, 

  rejestr flagowy, statusowy, PSW. Rejestr flagowy niesie informację 

z jakim skutkiem wykonała się operacja, działa tutaj sprzężenie 

zwrotne – może nakazać powtórzenie operacji; rozgałęzienia w 
programie zależą od rejestru flagowego. 

 

-  rejestry: 

 

  ogólnego przeznaczenia – pamiętanie danych, informacje o 

adresach wskazujących np. na komórki pamięci lub urządzenia I/O 
(we/wy). Jest ich dużo (około 100) – im więcej rejestrów tym lepiej, 

szybsze przekazywanie danych, szerokość rejestru dopasowana do 
słowa procesora (np. słowo 16-bitowe -> rejestr 16-bit albo więcej). 

 
  specjalne – czuwanie nad prawidłowością pracy 

procesora. 

 

background image

 

  PC – program counter – licznik programów, czuwanie nad 

poprawną realizacją zadań wykonywanych przez procesor. PC 
wskazuje który rozkaz ma być wykonany, potem wskazuje na 

następny, 

 
  IR – instruction register – rejestr instrukcji – przechwycenie 

rozkazu pobranego z pamięci i trafia do IR – dekodowanie 

rozkazu („co jest do zrobienia”), 

 

  SP – wskaźnik stosu. Stos – fragment pamięci 

operacyjnej, dostępny w specyficzny sposób – 

dane są ułożone „jedna na drugiej”, możliwy 
jest tylko dostęp do szczytu stosu, a na szczyt 

wskazuje właśnie SP. Na stosie: 1. odkładamy 
stan procesora, 2. służy do wywołania 

przerwania, 3. służy do trzymania danych. 

 

-  magistrale wewnętrzne – łączenie elementów ze sobą 

 
 
procesor 8051 

 
ALU – 8-bitowa, wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne (XOR, inne 

podstawowe) stałoprzecinkowe, operacje logiczne również na pojedynczych 
bitach. 

 
PSW – słowo stanu procesora – 8 bitów 

 

D7  D6  D5  D4  D3  D2  D1  D0 
CY  AC  F0  RS1  RS0  OV  -  P 

D7 (MSB): CY – przepełnienie 
D6: AC – przeniesienie połówkowe (przy kodzie BCD) 

D5: programowalny 
D4, D3: do wyboru jeden z czterech banków rejestru 

D2: OV – znacznik nadmiaru (w kodzie U2) 
D0: parzystość – parzysta lub nieparzysta liczba jedynek w akumulatorze 

 
PC – 16-bitowy 

SP – ograniczony 
ACC – akumulator – 8-bitowy, operacje arytmetyczne i logiczne 

B – rejestr B – mnożenie i dzielenie (dzielnik albo mnożnik), reszta z dzielenia 
R0...R7 – 8-bitowe, rejestry ogólnego przeznaczenia, R0 i R1 mogą służyć do 

adresowania. Cztery zestawy tych rejestrów, tylko jeden może być aktywny. 
Pamięć: 128 komórek RAM, 4k ROM 

4 porty: P0, P1, P2, P3 – porty równoległe, P0 jako magistrala danych i część 
magistrali adresowej (młodsza część), P2 jako starsza część magistrali 

adresowej. 
Dodatkowo rejestry specjalne, układy czasowo-licznikowe (3 sztuki).