정보처리기사 전자계산기 구조 요약 6
전자계산기 구조 6장
1. 중앙처리장치의 명령집합형태에 따른 분류
- CISC : 인텔 계열의 거의 모든 프로세서에서 사용
- RISC
ㄱ. 거의 모든 명령어가 레지스터를 대상으로 하며 메모리의 접근을 최소로 함
ㄴ. 명령어의 수를 간단하게 줄여 수행 속도가 빠름
2. 중앙처리장치의 구성요소
- 제어 장치
ㄱ. 명령을 수행시키는 데 필요한 각종 제어 신호를 만들어내는 장치
ㄴ. 명령 레지스터의 명령어를 해독하여 시스템 전체에 지시 신호를 보냄
ㄷ. 제어장치에 입력되는 항목 = 명령어 레지스터(IR), 플래그, 클록
ㄹ. 제어장치 구현 방식 2가지
| 하드웨어적 제어 방식 (하드와이어 제어 방식) | 소프트웨어적 제어 방식 |
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고정 배선 제어 방식 상태 플립플롭 제어 방식 등 회로 구성이 복잡 비쌈 , 고속 |
마이크로프로그램을 이용한 제어 방식 PLA 제어 방식, 마이크로프로그램 제어 방식 구조적이고 임의적인 설계가 가능, 용이한 유지보수 경제적, 설계 비용 감소, 저속 |
ㅁ. 마이크로프로그램을 이용한 제어장치 구성 요소 : 명령어 해독기, 제어 주소 레지스터(CAR), 제어 기억장치, 제어 버퍼 레지스터(CBR), 서브루틴 레지스터(SBR), 순서제어 모듈
- 연산 장치
- 레지스터
ㄱ. 임시 기억장소
ㄴ. 플립플롭이나 래치들을 병렬로 연결하여 구성
ㄷ. 레지스터 참조 명령어 = CLA, CIR, HLT
- 레지스터 간의 데이터 전송 방법
ㄱ. 직렬 전송 방식 = 하나의 클록 펄스 동안에 하나의 비트가 전송되고, 이러한 비트 단위 전송이 모여 워드를 전송하는 방식
ㄴ. 병렬 전송 방식 = 하나의 클록 펄스 동안에 레지스터 내의 모든 비트 즉, 워드가 동시에 전송되는 방식, 직렬 방식에 비해 전송 속도는 빠르나 결선의 수가 많음
ㄷ. 버스 전송 방식 = 공통의 통신로를 이용하므로 병렬 전송 방식에 비해 레지스터 전송 방식보다 결선의 수가 적음
- 버스
ㄱ. 전송하는 정보에 따라 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 구분
ㄴ. 데이터 버스와 제어 버스는 양방향
- 버스 가변 우선순위 방식
ㄱ. 회전 우선순위 = 가장 우선순위가 낮았던 마스터가 최상위 우선순위를 가지는 방식
ㄴ. 동등 우선순위
ㄷ. 최소-최근 우선순위
3. 주요 레지스터
- 프로그램 카운터(PC) = 다음에 실행할 명령어의 번지를 기억
- MAR = 기억장치에 출입하는 데이터의 주소를 기억
- MBR = 기억장치에 출입하는 데이터가 일시적으로 저장
- 명령 레지스터 (IR) = 메모리로부터 읽어진 명령어의 오퍼레이션 코드(OP-Code)가 들어감
- 누산기 (ACC) = 연산의 결과를 일시적으로 기억
- 상태 레지스터 (Status Register)
ㄱ. 플래그 레지스터, PSWR와 같음
ㄴ. PSW = 컴퓨터 내부에서 시스템의 순간순간 상태가 기록된 정보
ㄷ. 분기(현재 위치에서 다른 위치로 이동하는 것)를 결정
ㄹ. 프로그램 제어와 가장 밀접한 관계
- 인덱스 레지스터 = 사용자가 내용을 변경할 수 있음
- 시프트 레지스터 = 2배 길이 레지스터라고도 함
- 세그먼트 레지스터 = 일반 응용 프로그램이 접근할 수 없는 레지스터