1. mikroprocesorius 2

2. Vald sist CENTRINIS ĮRENGINYS CPU
Įvestis Aritmetinis loginis Išvestis (IN) įrenginys (OUT)
(ALU)
Pagrindinė (operacinė) atmintis (RAM)
Vald sist
CPU
CENTRINIS ĮRENGINYS

3. Mikroprocesoriaus registrai
P yra bendrieji ir specialieji registrai. Bendrieji registrai palengvina programuotojo darbą ir pagreitina MĮ veikimą, nes, esant vidinei atmintinei, P tenka rečiau kreiptis į išorę. Specialieji registrai yra būtini P veikimui ir neprieinami programuotojui. Beveik visuose P yra šie specialieji registrai: akumuliatorius, atmintinės adreso, komandų, požymių, buferiniai registrai ir programos skaitiklis.
Specialieji registrai
Pagrindinis P registras vadinamas akumuliatoriumi (A). Jis naudojamas atliekant daugumą aritmetinių ir loginių operacijų. Duomenys pirmiausia įrašomi į akumuliatorių ir tik po to perduodami į ALĮ. Kitas žodis į ALĮ perduodamas per buferinį registrą (kaupyklę) iš VDM. Akumuliatoriuje žodį galima perstumti, invertuoti ir atlikti kitus veiksmus su duomenimis.
Programos skaitiklyje (PC – Program Counter) visada yra komandos adresas, kurią P ruošiasi vykdyti. Prieš pradedant vykdyti komandą, adresas adresų magistrale siunčiamas į MĮ atmintinės valdymo schemą. Atmintinės valdymo schema perskaito adrese nurodytos ląstelės turinį ir jį duomenų magistrale siunčia į P valdymo bloko komandų registrą IR. Valdymo bloko dešifratorius (DEK) dekoduoja komandą ir pradeda ją vykdyti. Pasiuntus komandos adresą, adresų skaitiklis prideda prie PC registro adreso vienetuką. Kai komandą sudaro keli baitai, registras laukia nurodymo pasiųsti kitos komandos arba kito baito adresą. Jei P adresą sudaro 16 bitų, todėl jis gali tiesiog kreiptis į (216) baitų (8 bitų ląstelių) = 65536/1024 = 64 KB talpos atmintinę.
Į steko rodiklio registrą (SP – Stack Pointer) yra įrašomas steku vadinamos atmintinės dalies pradžios adresas. Steke įrašomi adresai, kur ieškoti pertrauktos vykdyti programos duomenų, adresai į kuriuos reikia grįžti įvykdžius paprogramę ar pertraukimą. PC ir SP registrai yra 16 skilčių. Jie sujungti su vidine adresų magistrale.
Postūmio registras gali būti ALĮ įvestyje arba išvestyje. Jis perstumia bitą į kairę arba į dešinę per vieną ar daugiau skilčių. Perstūmimu galima atlikti daugybos veiksmą.
Požymių registre (F – Flag) indikuojami tam tikri rezultato požymiai, pavyzdžiui, jis lygus ar nelygus nuliui, jis teigiamas ar neigiamas ir pan. Jie naudojami valdymui. Pavyzdžiui, P Z80 požymių registro skiltyje C saugomas operacijos metu atsiradęs perpildymo bitas. Jis atsiranda, kai rezultatas nebetelpa į 8 bitus arba perstumiant žodį. Vienetas skiltyje P/V gali reikšti skilties perpildymą, kai atliekamos aritmetinės operacijos, arba, atliekant logines operacijas, rodyti, kad skiltyje yra lyginis vienetų skaičius. Skiltis N skirta nurodyti, kokia operacija sumavimas ar atimtis yra vykdoma. Skiltyje H nurodoma ar buvo pernešimas iš žemesniosios skilties į aukštesniąją. Vienetukas skiltyje S rodo, kad baitas yra neigiamas, o nuliukas skiltyje Z, kad operacijos rezultatas yra 0.
ALĮ įvestims atskirti nuo išvesties naudojami buferiniai registrai – kaupyklės, kur laikinai saugomi iš magistralės paimti duomenis. Dažniausiai jie yra ALĮ įvestyse (pvz., TMP ir A registrai.). Jie neleidžia VDM esantiems signalams susimaišyti.
Pertraukimams valdyti skirtas registras I. Registras R generuoja signalus MĮ operatyviojoje atmintinėje (RAM) įrašytai informacijai regeneruoti.
Bendrieji registrai
Visus juos galima naudoti kaip vidinę atmintį, kai kurie jų gali atlikti akumuliatoriaus funkcijas.
P Z80 aštuonių bitų registrai B, C, D, E, H, L naudojami akumuliatoriui skirtiems duomenims įsiminti. Kadangi kreipimosi laikas į vidinius registrus yra daug trumpesnis už kreipimosi laiką į MĮ atmintinę, juos protingai panaudojant galima paspartinti programos veikimą. Pavyzdžiui, skaičiuojant ciklą, juose laikyti tarpinius rezultatus ir tik galutinį rezultatą perrašyti į MĮ atmintinę. B registras yra specifinis. Jį galima naudoti skaičiuojant ciklą. Kai kuriuos šių registrų galima sujungti poromis ir naudoti, kaip 16 bitų registrus. Tai poros AF, BC, DE, HL. Registrų B ir HL kombinacija tampa dvigubu akumuliatoriumi. P Z80 yra minėtų registrų dubleriai B’, C’, D’, E’, H’, L’, taip pat A’ – akumuliatoriaus dubleris.
IX ir IY yra indekso registrai. Juose dažniausiai saugomas skaičius, prie kurio V pavidalo blokelis su „+” norimu atstumu perstumia adresą pridėdamas baitą iš VDM.
akumuliatorius

4. RAM adresavimo galimybės
16b k
20b 1 M
32b M
64b ?

5. Adresų dešifravimas 1
1101
&
1110
1111
1111  0

9. Mikroprocesoriaus Z80 struktūra

10. Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas1
& 1 1 1 1
Dviejų skilčių sumatorius 1 1
& 1 1 1 1 1 1 1
Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas a

11. Sinchronizacija
Procesorius (ir visas kompiuteris) – sinchroninis įtaisas:
Būsena kinta tik fiksuotais laiko momentais
Taktinių impulsų generatorius

12. Komandos ciklas (KC) 1-5 PC
P (magistralės) ciklas (PC) 3-5 T
Takt gen periodas (T)

13. Taktas - tai taktinių impulsų periodas.
MP ciklą sudaro laikas, reikalingas vieno baito informacijai skaityti iš atminties arba rašyti į ją , išvesti į išorinį įrenginį bei iš jo įvesti arba įvykdyti vieno MP ciklo trukmės komandą .
Vieno MP ciklo vykdymas tęsiasi taktus.
Komandos ciklą sudaro MP ciklai.
Minimali komandos ciklo trukmė yra ~4 taktai, iš kurių 3 reikalingi komandos kodui perskaityti iš programos atminties, o vienas - jai vykdyti.

14. Komanda – dvejetainis žodis, kurį dekodavus mikroprocesorius atlieka iš anksto numatytus veiksmus
P komandų rinkiniai
Dauguma P komandų apdoroja duomenis arba persiunčia juos iš vienos vietos į kitą
Taktas (T)

15. Pvz:
Kreipimuisi į atmintį reikia 1 P ciklo,
Informacijos (pvz.: komandos) išrinkimui – bent 3 P ciklų
Komandos išrinkimo metu P skaito ją iš atminties, siunčia į komandų registrą, kuriame komanda dekoduojama ir generuojama impulsų seka, pagal kurią ALĮ atlieka apibrėžtas operacijas

18. Komandos sandara (2 dalys):
Operacijos kodas (OK) Adresas
ką daryti kur yra duomenys

19. Komandos sandara (2 dalys): Operacijos kodas (OK) Adresas
Jei komanda kelių baitų – pirmame baite operacijos kodas, likusiuose – adresas(ai)

20. P komandos (grupės)
Kodų persiuntimo komandos (tarp registrų ar tarp registro ir atminties)
Aritmetinės komandos (sudėtis, kodo keitimas vienetu…)
Loginės komandos
Valdymo perdavimo komandos (besąlyginis ir sąlyginis valdymo perdavimas, kreipimasis ir grįžimas iš paprogramių)
Informacijos įvesties ir išvesties komandos

21. Adresavimo būdai Registrinis 01 001 010 OK Badr Aadr MOV R1 R2
Tiesioginiu operandu MVI R, <baitas> duomenys nurodomi R  <baitas> 2 ar 3-iame baituose
Tiesioginiu adresavimu as baitas – OK, as B – 1-as adr, as B – 2-as adr
Netiesiog adresavimu OK, registrų adresai, kuriuose nurodyti atminties adresai,

22. mašininis kodas ir asembleris
Programuojant komanda (operacija) užrašoma mašininiu kodu arba asembleryje – angliško žodžio santrumpa.
Pavyzdžiui, P Z80 ir 8080 persiuntimo komandos „registro B turinį perkelti į registrą A” šešioliktainis kodas yra 78, o santrumpos LD (Load) ir MOV (Move).
Ši komanda P Z80 asembleryje būtų užrašoma taip LD A,B,
o P – MOV A,B.
Taigi, tų pačių komandų kodai abiem P gali būti tie patys, o santrumpos gali skirtis. Pavyzdžiui, komandos „registro L turinį pridėti prie akumuliatoriaus (A) turinio” mašininis kodas abiem P yra 85,
P Z80 asembleryje ji užrašoma ADD A,L,
o P 8080 – ADD L.
Asemblerį daug lengviau įsiminti, negu komandų kodus, todėl P programos rašomos asembleriu. Lentelėje pateikta P 8080 asembleriu parašyta programa su paaiškinimais, kuri duomenis iš prievado, kurio adresas 01, perrašo į atmintinę, pradedant adresu 0010h. Programos pradžia atmintinėje yra adresu Adresai ir duomenys dažniausiai rašomi šešioliktainiame kode.

23. Programa nepertraukiamai duomenų įvesčiai iš porto 01 ir įrašymui į atmintinę, pradedant adresu 10
Komanda
Komentaras
0000
LX1 H
00RP0001
Įrašyti duomenų pradžios adresą (0010) į registrų porą RP (H, L)
0001 10
0002 00
0003 IN
Įrašyti duomenų baitą iš porto 01 į akumuliatorių
0004 01
0005
MOV M, A
01110AAA
Įrašyti (A) į atminties ląstelę (nurodytą H, L)
0006
INX H
00RP0011
Padidinti (H,L) poros reikšmę vienetu
0007
JMP
Grįžti į ciklo pradžią (pasiruošti įvesti naują duomenų baitą)
0008 03
0009

24. Programa nepertraukiamai duomenų įvesčiai iš porto 01 ir įrašymui į atmintinę, pradedant adresu 10
Komanda
Komentaras
0000
LX1 H
00RP0001 21
Įrašyti duomenų pradžios adresą (0010) į registrų porą (H, L)
3mc,10
0001 10
0002 00
0003 IN DB
Įrašyti duomenų baitą iš porto 01 į akumuliatorių
0004 01
0005
MOV M, A
01110AAA 70
Įrašyti (A) į atminties ląstelę (nurodytą H, L)
2mc,7
0006
INX H
00RP0011 23
Padidinti H,L poros reikšmę vienetu
1mc,5
0007
JMP B3
Grįžti į ciklo pradžią (pasiruošti įvesti naują duomenų baitą)
0008 03
0009

27. Sisteminė PĮ
Operacine sistema (OS) vadinamas specialiųjų programų ir duomenų rinkinys, sukurtas kompiuterinės sistemos ištekliams valdyti, kompiuterio programų kūrimui palengvinti ir šių programų vykdymui valdyti.
Operacinės sistemos programos valdo techninius kompiuterio išteklius ir kitų programų vykdymą, užtikrina ryšį tarp vartotojo ir programų.
Pagalbinės arba paslaugų programos (angl. utilities) – tai operacinės sistemos funkcijas papildančios programos, atliekanti dažnai reikalingus veiksmus, susijusius su kompiuterio bei jo programinės įrangos panaudojimu.

28. Pagrindinės operacinių sistemų funkcijos
- procesų valdymas,
- procesų ir išteklių planavimas,
- pagrindinės atmintinės valdymas,
- bylų sistemos valdymas,
- išorinės atmintinės valdymas,
- įvesties ir išvesties valdymas.

29. Kitos sistemos funkcijos
Kitos sistemos funkcijos. Papildomai gali būti tokios operacinių sistemų funkcijos: - kompiuterio išplėtimas, prijungiant papildomus naujo tipo įtaisus ar pakeičiant senus įtaisus; - apsauga - priemonės, reguliuojančios sistemos išteklių skyrimą; - tinklo priežiūra - priemonės pranešimams siųsti ir gauti; - vartotojo komandų interpretavimas: sąsaja tarp vartotojo ir operacinės sistemos.

30. Microsoft operacinės sistemos
Microsoft operacinės sistemos. Grafinė vartotojo sąsaja (interfeisas) davė pradžią Windows sistemų šeimai metais buvo parduotos pirmosios Windows 1.0 versijos operacinės sistemos (po 100$) metais pasirodė Windows 2.0, o 1987 metais – Windows 3.0 ir tų pačių metų gale jau buvo parduota 30 milijonų jų kopijų! Microsoft nuo 1985 metų yra pateikusi vartotojams įvairias šios OS šeimos sistemas. Dažniausiai naudojamos operacinės sistemos Windows 98, Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8.