Bestandteile Eines Mikrorechners; Zentrale Verarbeitungseinheit - Robotron Z 1013 Handbuch

2020/12/20 20:08
Bedeutung.
Eine Aenderung der Aufgabenstellung fuehrt meist nur zu einer Aenderung der Anweisungen fuer den
Mikroprozessor. Diese Aenderung ist schnell realisierbar. Mit dem Mikroprozessor lassen sich ohne
technische Veraenderungen vielerlei Aufgabenstellungen besen, es ist meist nur erforderlich, andere
Anwei- sungen zu erarbeiten.

2.2. Bestandteile eines Mikrorechners

2.2.1. Zentrale Verarbeitunseinheit
Die Zentrale Verarbeitungseinheit, im Englischen als „Central process unit" (CPU) bezeichnet, ist der
wichtigste Bestandteil eines Mikrorechners. Eine solche CPU liesse sich aus dis- kreten Elementen, d.
h. Transistoren, Widerstaenden und Kondensatoren aufbauen, wuerde aber einen sehr grossen
Aufwand erfordern. Mit der Entwicklung der Mikroelektronik konnte diese Funktionseinheit in Form
einer integrierten Schaltung als sogenannter Mikroprozessor bereitgestellt werden und damit zu einer
wesentlichen Vereinfachung im Schaltungsentwurf beitragen. Am Beispiel des Mikroprozessors U880,
der im MRB Z1013 Verwendung findet, sollen einige wichtige Bestandteile erlaeutert werden.
Dazu gehoeren:
CPU-Steuerung/Befehlsdekodierung
Hier werden anhand eines vorgegebenen Befehls bestimmte Signale erzeugt. Bestimmte
Zustaende, die von der CPU-Steuerung erkannt werden, sowie der zugefuehrte Takt erzeugen
zeitlich festgelegte Signalfolgen, die sowohl den Ablauf innerhalb der CPU steuern, die aber
auch als Steuersignale in allenangeschlossenen Funktionseinheiten ausgewertet werden
koennen und die gesamten Ablaeufe eines Mikrorechners koordinieren (siehe Zeitdiagramme
Anlage 10).
Arithmetisch-logische Einheit (ALU)
In der ALU koennen Daten entsprechend eines Befehle verknuepft werden. Zu diesen
Operationen mit Daten gehoeren: Addition, Subtraktion, UND-Verknuepfung (Konjunktion),
ODER- Verknuepfung (Disjunktion) sowie eine Reihe weiterer Operationen wie Verschiebungen
und Bitmanipulationen. Eine Veraenderung der Daten ist nur in der ALU moeglich,
erforderlichenfalls muessen diese erst in die ALU geholt und danach zuruecktransportiert
werden.
Registersatz (Zwischenspeicher)
In der CPU existieren Zwischenspeicher, die als Register bezeichnet werden. Hier koennen
Zwischenergebnisse aufbewahrt und in der ALU miteinander verknuepft werden. Einige Register
besitzen spezielle Bedeutung, wie z. B. der sogenannte Kellerzeiger (Stackpointer SP),
Befehlszaehler (PC), Refreshregister und Interruptregister (s. auch Abschn. 4.). Bestimmte
Register sind doppelt vorhanden und koennen durch einen Befehl umgeschaltet werden. Ein
Register wird benutzt, um den Zustand der CPU waehrend der Befehlsabarbeitung zu speichern.
Es wird als Flag-Register bezeichnet (die Bezeichnung „Flag" sollte als Anzeiger verstanden
werden). In einem Register wird der gelesene Befehl zwischengespeichert, bis die durch ihn
veranlasste Operation beendet ist. Dieses Register heisst demzufolge Befehlsregister.
Die Arbeit der CPU wird durch eine Reihe von Systemsignalen gekennzeichnet, die als Anschluesse
herausgefuehrt wurden und das Zusammenwirken mit den angeschlossenen Funktionseinheiten
steuern.
Homecomputer DDR - https://hc-ddr.hucki.net/wiki/
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