1

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.

2

 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).