2 of 25

Povezivanje komponenata računarskog sistema

Pojam arhitekture računara označava glavne sastavne delove računara i njihovu povezanost u jednu funkcionalnu celinu.
Glavne komponente tipične arhitekture računara su:

memorija
procesor
periferije (komunikacioni sistem)

3 of 25

Povezivanje komponenata računarskog sistema

Neki računarski sistemi dozvoljavaju povezivanje svake komponente računarskog sistema sa svakom - od tačke do tačke

Prednost je velika brzina prenosa i pouzdanost.
Komplikovano je dodavanje novih komponenata u sistem, jer je potreban veliki broj veza

4 of 25

Povezivanje komponenata računarskog sistema

Kada se koristi magistrala, broj veza ne zavisi od broja komponenata

adresna magistrala (jednosmerna)
magistrala podataka (dvosmerna)
upravljačka magistrala (dvosmerna)

Većina računarskih sistema ima multiple-bus (unutrašnja i spoljašnja magistrala)

5 of 25

Realizacija upravljačkih jedinica (CU)

U hardverskoj realizaciji CU upravljački signali se generišu pomoću posebnih digitalnih mreža

Ovakve upravljačke jedinice su brze
Često su vrlo složene
Nisu fleksibilne
Nisu dostupne korisniku da ih modifikuje prema svojim potrebama
Ovakvu organizaciju imaju RISC procesori (Reduced Instruction Set Computers)

Control

Unit

Clock

ROM

ALU

RAM

6 of 25

Realizacija upravljačkih jedinica (CU)

U mikroprogramskoj (firmverskoj) realizaciji CU upravljački signali su memorisani u mikroprogramskoj memoriji (ROM-tipa)

CU su sporiji od hardverskih

Generisanje upravljačkih signala se obavlja pomoću mikroprograma koji se sastoji od mikroinstrukcija
Za svaku mašinsku instrukciju postoji niz mikroinstrukcija pomoću kojih se generišu upravljački signali.
U nekim sistemima korisnik može da kreira mikroprogram prema svojim potrebama

Ovakvu organizaciju imaju CISC procesori (Complete Instruction Set Computers)

Control

Unit

Clock

ROM

ALU

RAM

7 of 25

Generalisana arhitektura računara

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

Control

Unit

Clock

ROM

ALU

RAM

8 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u ALU (1)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

9 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u ALU (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

10 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u memoriju (1)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

11 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u memoriju (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

12 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u memoriju (3)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

13 of 25

Upis podatka iz ulaznog uređaja u memoriju (4)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

14 of 25

Upis podatka iz ALU u izlazni uređaj (1)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

15 of 25

Upis podatka iz ALU u izlazni uređaj (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

16 of 25

Upis podatka iz memorije u izlazni uređaj (1)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

17 of 25

Upis podatka iz memorije u izlazni uređaj (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

18 of 25

Upis podatka iz memorije u izlazni uređaj (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

19 of 25

Upis podatka iz memorije u izlazni uređaj (3)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

20 of 25

Prenos instrukcije iz memorije u CU (1)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

21 of 25

Prenos instrukcije iz memorije u CU (2)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

22 of 25

Prenos instrukcije iz memorije u CU (3)

ARITMETIČKO

LOGIČKA

JEDINICA

UPRAVLJAČKA

JEDINICA

MEMORIJA

ULAZNI

UREĐAJI

IZLAZNI

UREĐAJI

A_W

A_R

M_W

M_R

M_A

23 of 25

Organizacija procesora sa jednom internom magistralom

Jednom magistralom se multipleksirano u vremenu prenose svi podaci
U jednom trenutku vremena može da se obavi samo jedan prenos

REGISTRI

SPECIJALNE

NAMENE

8-BITNI

REGISTRI

OPŠTE

NAMENE

R₀ - R_N

CPU:

KONTROLNA

JEDINICA

RAZLIČITI

DRUGI

SKLOPOVI

MAGISTRALA PODATAKA

PROCESOR

24 of 25

Organizacija procesora sa dve interne magistrale

Jednom magistralom se dovode podaci u ALU
Rezultati obrade iz ALU dolaze na drugu magistralu odakle mogu da se upute bilo gde
Podaci se istovremeno prenose preko obe magistrale, pa se ubrzava rad

REGISTRI

SPECIJALNE

NAMENE

8-BITNI

REGISTRI

OPŠTE

NAMENE

R₀ - R_N

CPU:

KONTROLNA

JEDINICA

RAZLIČITI

DRUGI

SKLOPOVI

MAGISTRALA ZA PRENOS PODATKA DO ODREDIŠTA

MAGISTRALA ZA PRENOS PODATKA OD IZVORA

PROCESOR

25 of 25

Organizacija procesora sa tri interne magistrale

Postoje dve magistrale za ulazne podatke, preko kojih podaci mogu da se prenose istovremeno
Povećana je brzina rada računara

REGISTRI

SPECIJALNE

NAMENE

8-BITNI

REGISTRI

OPŠTE

NAMENE

R₀ - R_N

CPU:

KONTROLNA

JEDINICA

RAZLIČITI

DRUGI

SKLOPOVI

MAGISTRALA B

MAGISTRALA ZA PRENOS PODATKA DO ODREDIŠTA

MAGISTRALA A

PROCESOR