Работа микропроцессора | Гаджетус

Работа микропроцессора

Работа микропроцессора

Рассмотрим работу микропроцессора и компьютера в самых общих чертах. Допустим, что мы собираемся выполнить какие-то вычисления, например, сложить числа 2 и 3. Опустим этап включения компьютера, при котором происходит тестирование подключенного к нему оборудования и проверка работоспособности блоков и компонентов компьютера. Для этого используется программа монитор, имеющаяся в постоянном запоминающем устройстве ПК — ПЗУ. В нем же имеется набор небольших программ BIOS — Basic Input/Output System (базовая система ввода/вывода). BIOS и загружаемая затем с ПЗУ операционная система оживляют КПК и дают возможность начать работу с клавиатурой, дисплеем и прочими устройствами. Для этого служат специальные программные утилиты, именуемые драйверами устройств.

Но вернемся к нашему примеру. Числа (вводимые или исходные данные) вводятся с помощью клавиатуры (у многих КПК виртуальной) и преобразуются в двоичные коды. Эти коды по шине данных передаются в основные блоки микропроцессора и поступают в оперативное запоминающее устройство ОЗУ. Из него они пересылаются в регистры и порты ввода/вывода микропроцессора. Регистры (или буфера) — это специально организованные ячейки памяти микропроцессора. При этом по шине адресов микропроцессор указывает, из каких ячеек ОЗУ взять коды чисел. Далее из ПЗУ или ОЗУ (опять-таки по указаниям процессора с указанием адресов) извлекается программа сложения чисел. Ее коды также подаются на микропроцессор, и он с помощью специального арифметико-логического устройства выполняет по программе сложение чисел. Результат (число 5) направляется в порт ввода/вывода. Далее микропроцессор по шине адресов указывает, куда направить результат — например в одну из ячеек ОЗУ, а затем из нее на индикацию дисплеем.

Работа с КПК носит диалоговой или интерактивный характер. Это значит, что работа КПК непрерывно контролируется с учетом возникающих или меняющихся ситуаций. Механизм обработки ситуаций основан на так называемых прерываниях — это специальные сигналы микропроцессора, которые он вырабатывает при изменении ситуации. Прерывания обычно приостанавливают работу компьютера и выводят тот или иной сигнал о необходимости пользователем принять те или иные действия, например, загрузить новые данные или ввести их с клавиатуры, подключить требуемое периферийное устройство и т. д.

Более точное описание работы КПК (как и компьютера вообще) лишено смысла. С КПК пользователь взаимодействует как с машиной, например с автомобилем. Чтобы успешно ездить на автомобиле, вовсе не надо детально разбираться с работой сложного двигателя внутреннего сгорания или системы зажигания. Хотя в особых ситуациях (например, в случае поломки в дороге) знать устройство автомобиля не вредно, хотя и в этом случае на уровне пользователя, а не конструктора узлов автомобиля. Все это в полной мере относится и к КПК — достаточно знать принципы его работы и немного о техническом устройстве этих машинок.