Rozdział 1.1
Zasada pracy automatu von Neumanna
Rozpatrzmy automat pokazany na rysunku złożony z procesora, pamięci i modułu wejścia-wyjścia, które współpracują
za pośrednictwem szyny adresowej, szyny danych i szyny sterującej, zwany automatem von Neumanna. Jest to układ
sekwencyjny sterowany programem. Jego istotą jest pomysł von Neumanna i Turinga z 1945 r., aby program sterujący
automatem był przechowywany
w pamięci.
Działanie elementów maszyny von Neumanna
- Działanie pamięci.
Pamięć działa w dwóch trybach: odczytu i zapisu. W trybie odczytu, gdy na szynie adresowej zostaje wystawiony
ADRES, a na szynie sterującej pojawia się sygnał odczytu pamięci MR, pamięć wystawia na szynę danych DANE
spod tego adresu (rys. a). W trybie zapisu, gdy na szynę adresów zostaje wystawiony ADRES, na szynę sterującą
sygnał zapisu do pamięci MW, a na szynę danych DANE, wówczas pamięć zapisuje DANE pod podany ADRES (rys. b).
- Działanie modułu wejścia-wyjścia.
Moduł działa w dwóch trybach odczytu i zapisu. W trybie odczytu, gdy na szynie adresowej zostaje wystawiony ADRES,
a na szynie sterujacej pojawia się sygnał odczytu modułu wejścia-wyjścia IOR, moduł ten wystawia na szynę danych
DANE spod tego adresu (rys. c). W trybie zapisu, gdy na szynę adresow zostaje wystawiony ADRES, na szynę
sterującą sygnał zapisu w module wejścia-wyjścia IOW, a na szynę danych DANE, wówczas moduł wejścia-wyjścia zapisuje
DANE pod podany ADRES (rys. d).
- Działanie procesora.
Procesor pracuje w trzech trybach: pobierania, przetwarzania i wysyłania. W trybie pobierania procesor wystawia na
szynę adresów ADRES, sygnał sterujący MR lub IOR na szynę sterującą, pobiera DANE z szyny danych i przechowuje je
w swoich rejestrach. W trybie przetwarzania procesor wykonuje operacje arytmetyczne na danych zawartych w jego
rejestrach i tam też zapisuje ich wyniki. W trybie wysyłania procesor wystawia ADRES na szynę adresowśą, sygnały
sterujące MW lub IOW na szynę sterującą i DANE na szynę danych (rys. e).
Powrót do rozdziału 1
Powrót do strony głównej