Pohled do nitra mikroprocesoru

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Pohled do nitra mikroprocesoru"

Transkript

1 Pohled do nitra mikroprocesoru Obsah 1. Pohled do nitra mikroprocesoru 2. Architektury mikroprocesorů 3. Organizace cvičného mikroprocesoru 4. Registry v mikroprocesoru 5. Aritmeticko-logická jednotka 6. Dekodér instrukcí a řadič 7. Interní sběrnice 8. Instrukční sada cvičného mikroprocesoru 9. Obsah následující části seriálu 1. Pohled do nitra mikroprocesoru Už v úvodní části tohoto seriálu jsme si ukázali a také stručně popsali architekturu počítačů navrženou Johnem von Neumannem. Připomeňme si, že se jedná o architekturu založenou na myšlence, že jak zpracovávaná či generovaná data, tak i program určený pro práci s těmito daty lze reprezentovat v paměti počítače naprosto stejným způsobem (seznamem symbolů, typicky binárních), tj. není zapotřebí nějakým zásadním způsobem provádět rozlišování mezi daty a programem ten již nemusí být v počítači zadrátován, ale naopak uložen velmi flexibilním způsobem, který umožňuje poměrně jednoduše změnit funkci a tím i vlastnosti celého počítače bez nutnosti modifikovat jeho hardwarovou konfiguraci. Procesor počítače IBM 360 evidentně ještě nebyl integrovaný do jediné součástky Von Neumannova architektura není ve své obecnosti vůbec složitá. Celý počítač se skládá z pěti koncepčních bloků. V prvé řadě se jedná o operační paměť, ve které je uschován jak program,

2 tak i data, se kterými program pracuje. Dále se zde nachází programový řadič řídící celý počítač i součinnost jednotlivých bloků a aritmeticko-logická jednotka (ALU), ve které jsou vykonávány aritmetické a logické operace s registry nebo přímo místy v paměti. Kromě toho jsou k tomuto systému připojeny vstupní a výstupní zařízení s různorodou funkcí. Von Neumannova architektura počítačů je zobrazena na dalším obrázku: Von Neumannova architektura počítačů S postupnou integrací jednotlivých částí počítače došlo i k mírné modifikaci von Neumannovy architektury, která však v žádném případě nemění její základní myšlenku. V podstatě se řadič a aritmeticko-logická jednotka sjednotily do formy jednoho čipu (integrovaného obvodu), který souhrnně nazýváme mikroprocesor. Tím se na jednu stranu (alespoň navenek) snížil počet cest, kterými mohou protékat data, na stranu druhou to přispělo k tomu, že se zjednodušil přístup k operační paměti a také ke vstupním a výstupním zařízením. Mikroprocesor má totiž vyvedeny tři typy sběrnic, přes které komunikuje se svým okolím. Jedná se o adresovou sběrnici, datovou sběrnici a řídicí sběrnici. Role těchto sběrnic bude vysvětlena příště, ale už nyní je z následujícího obrázku patrné, že vlastně došlo i k unifikaci paměti a vstupních i výstupních zařízení, což se mj. projevilo i tím, že některé mikroprocesory vůbec paměť a zařízení vzájemně nerozlišují.

3 Modifikovaná von Neumannova architektura počítače v případě použití mikroprocesoru 2. Architektury mikroprocesorů V průběhu posledních více než třiceti let zkoušeli výrobci mikroprocesorů navrhovat různé varianty uspořádání jejich vnitřních částí. Toto uspořádání, které se někdy nazývá architektura mikroprocesoru, do značné míry ovlivňuje jeho vlastnosti, způsob programování i rychlost zpracování přerušení či princip připojení mikroprocesoru k operačním pamětem. Prakticky všechny mikroprocesory lze podle použité architektury rozdělit do několika skupin, které budou podrobněji popsány v dalších částech tohoto seriálu (nyní to ještě není možné, protože jsme si neřekli ani to, jak jsou implementovány základní funkce mikroprocesorů). Strom vývoje prvních typů mikroprocesorů firem Intel, Motorola a ZiLOG

4 Ve stručnosti a prozatím bez vysvětlení dalších podrobností je možné říci, že existují čtyři základní principiální architektury: CISC (Complex Instruction Set Computer), RISC (Reduced Instruction Set Computer), VLIW (Very Long Instruction Word) a MISC (Minimum Instruction Set Computer). Jedná se samozřejmě o poměrně hrubé dělení, přičemž některé mikroprocesory mohou spadat do více kategorií a mnohdy také záleží na tom, jestli zkoumáme interní funkci mikroprocesorů, nebo to, jak se procesor její navenek (viz například procesory AMD, které zvnějšku zachovávají veškerou funkcionalitu procesorů řady x86, ovšem interně se jedná o RISC). Další procesor (přesněji řečeno jeho malá část) vytvořený z diskrétních součástek v IBM s architekturou CISC Ještě před vznikem mikroprocesorů, tj. v dobách procesorových jednotek, byly preferovány architektury CISC, tj. procesory s mnohdy velmi rozsáhlou sadou složitých instrukcí, protože se věřilo, že tyto instrukce zjednoduší práci jak programátorům, kteří píšou aplikace v assembleru, tak i překladačům. Typickým zástupcem těchto platforem je System/360 od IBM s rozsáhlou instrukční sadou, která byla na levnějších systémech z velké části emulovaná a na dražších systémech naopak nativně prováděná. Postupem času se však přišlo na to, že ani programátoři ani překladače celou instrukční sadu nevyužijí, a tak je možné mikroprocesor zjednodušit, v ideálním případě se zcela zbavit mikroprogramů (bude vysvětleno dále) a ve výsledku tak dosáhnout větší rychlosti provádění jednodušších instrukcí zhruba takto se zrodila architektura RISC, jejíž zástupci patří mezi nejrozsáhlejší skupinu dnes vyráběných a používaných procesorů (uvádí se, že dnes je cca 70 % všech procesorů typu RISC).

5 Schéma mikroprocesoru Power PC Určitou alternativou k architekturám CISC i RISC představuje architektura MISC, která je typická především použitím instrukcí bez operandů operandy jsou totiž známy implicitně, jelikož se většina operací provádí s hodnotami uloženými na interním či externím zásobníku (stack). Oproti RISC architektuře spočívá výhoda MISC především v menších nárocích na rychlost operačních pamětí (kratší instrukce, mnohdy odpadá nutnost použití cache pamětí) a rychlejším reakcím na přerušení (menší popř. žádná pipeline, nemusí se nikam ukládat stav procesoru atd.). Z tohoto důvodu se procesory založené na architektuře MISC používají například v oblasti řízení či real-time systémech. Architektura VLIW má v současnosti svoje místo většinou pouze ve specializovaných aplikacích, protože nároky na přenosovou rychlost operačních pamětí jsou značné, dokonce ještě větší než u klasické architektury RISC.

6 Zásobníkové procesory (architektura MISC) bývají interně velmi jednoduché 3. Schéma cvičného mikroprocesoru V následujících kapitolách a později i částech tohoto seriálu si vysvětlíme princip práce mikroprocesoru, zejména způsob zpracování strojových instrukcí, které si mikroprocesor postupně načítá z operační paměti a následně je provádí. Vše si budeme ukazovat na cvičném hypotetickém mikroprocesoru, jehož schéma je zobrazeno na dalším obrázku. Jedná se o velmi jednoduchý mikroprocesor obsahující pouhé dva pracovní registry, se kterými může programátor pracovat, jednu interní sběrnici, po níž proudí jak data, tak i řídicí signály, aritmeticko-logickou jednotkou se základními operacemi (bez násobičky a děličky) a dekodérem instrukcí založeným na mikroprogramu. Z této charakteristiky je zřejmé, že se nebude jednat o zrovna nejrychlejší procesor moderní rychlé RISC procesory mají totiž až několik desítek pracovních registrů, několik interních sběrnic, mnohdy i více aritmeticko-logických jednotek a především jsou všechny bloky rozděleny do mnoha řezů (slices), aby se v co největší míře uplatnil pipelining.

7 Schéma cvičného mikroprocesoru Ve skutečnosti není nutné vlastně vůbec uvádět, kolik bitů současně může tento mikroprocesor zpracovávat, pro jednoduchost a konkrétnost však předpokládejme, že jak adresy, tak i zpracovávaná data mají jednotnou šířku 16 bitů. To znamená, že všechny uvedené registry (přesněji řečeno všechny registry kromě registru příznaků) i šířka operandů v ALU je rovna šestnácti bitům. 4. Registry v mikroprocesoru Velmi důležitou součástí prakticky každého mikroprocesoru (a náš cvičný mikroprocesor nebude v tomto ohledu výjimkou) jsou takzvané registry. Ve své podstatě se jedná o paměti schopné uschovat vždy jedno slovo. Slovem je zde myšlena základní jednotka, se kterou mikroprocesor pracuje, většinou se jedná o šířku operandů vstupujících do aritmeticko-logické jednotky. Typická šířka slov, tj. počet současně zpracovávaných bitů, se pohybuje od 4 bitů do 128 bitů, dnes se nejčastěji jedná o 8, 16, 32 či 64 bitů. Vzhledem k tomu, že je kapacita registrů velmi malá a současně se jedná o paměť využívanou prakticky všemi instrukcemi, je většinou pro jejich vytvoření použita ta nejrychlejší dostupná technologie, což znamená, že se u běžných mikroprocesorů jedná o statické paměti, mnohdy založené na klopných obvodech typu D či JK. V mikroprocesoru existuje více typů registrů. Náš cvičný mikroprocesor má celkem devět registrů, ovšem pouze pět z nich je viditelných programátorovi ve strojovém kódu zbylé čtyři

8 registry jsou interně použity mikroprocesorem pro provádění instrukcí. Na schématu je viditelnost rozlišena barvou příslušného bloku. Viditelné jsou zejména pracovní registry A a B, které se mnohdy také nazývají pojmem akumulátor, i když se v tomto případě jedná o nepřesné označení, protože ani jeden z registrů A či B není umístěn přímo na vstupu do ALU. Dále může programátor nepřímo pracovat s programovým čítačem PC a ukazatelem na vrchol zásobníku SP. Posledním viditelným registrem je registr příznaků mnohdy označovaný slovem FLAGS, písmenem F či processor status register. Registr příznaků se používá v mnoha instrukcích k různým účelům, což bude vysvětleno v příští části tohoto seriálu. Poznamenejme, že náš registr příznaků obsahuje pouze dva bity příznak přenosu (carry flag) a příznak nulovosti (zero flag). Pro porovnání: schéma známého mikroprocesoru Z80 5. Aritmeticko-logická jednotka Princip aritmeticko-logické jednotky neboli ALU jsme si již vysvětlili v předchozí části tohoto seriálu, nyní tedy můžeme být stručnější. Role ALU v našem cvičném mikroprocesoru je zřejmá: na její vstup jsou připojeny dva pomocné šestnáctibitové registry (modré bloky), obsah příznaku přenosu přečtený z registru příznaků (jedná se o pouhý jeden bit) a řídicí signály přivedené přímo z interní sběrnice. Na základě řídicích signálů provede ALU požadovanou operaci a výsledek operace po několika taktech uloží do třetího pomocného registru (to je ten nejnižší modrý blok na schématu) a také do obou příznaků uložených do příznakového registru, tj. příznaku přenosu (carry flag) i příznaku nulovosti (zero flag). Jaké operace musí ALU podporovat? Je to do značné míry určeno instrukční sadou uvedenou v osmé kapitole. Především se jedná o základní aritmetické operace (sčítání a odčítání s případným přenosem), logické operace prováděné bit po bitu, bitové posuny (bit-shift), bitové

9 rotace a nakonec aritmetický posuv doprava. Význam těchto operací si uvedeme příště při vysvětlování provádění strojového kódu mikroprocesorem. 6. Dekodér instrukcí a řadič Bloky dekodéru instrukcí a řadiče jsem sice zakreslil do levého horního rohu, ale ve skutečnosti se jedná o ústřední část mikroprocesoru jeho mozek. Řadič pracuje na základě instrukcí, které jsou přečteny z operační paměti a přes interní sběrnici a instrukční registr vstupují do dekodéru instrukcí. Ten instrukční kód rozloží na jednotlivé části a takto předzpracovanou instrukci přenese do řadiče. Řadič je mikroprogramový (což je další pojem čekající na podrobné vysvětlení). Jeho funkce spočívá v tom, že instrukci rozloží na takzvané mikroinstrukce a jednotlivé bity mikroinstrukce následně zasílá na interní sběrnici (do její řídicí části). Tyto bity pak řídí všechny další bloky mikroprocesoru, tj. například určují, jakou operaci má provést ALU, obsah kterého pracovního registru má být poslán na vstup ALU, jaká data jsou zapsána či naopak přečtena z operační paměti atd. Další porovnání: schéma šestnáctibitového zásobníkového mikroprocesoru bez mikroprogramového řadiče

10 7. Interní sběrnice Po interní sběrnici proudí data mezi pracovními a pomocnými registry, údaje načtené z operační paměti, adresy posílané na adresní sběrnici, popř. i další údaje. Kromě toho je na této sběrnici poměrně velké množství bitových vodičů, pomocí nichž řadič určuje, kterým směrem data proudí, tj. zdrojový a cílový registr. Šířka datové a současně i adresové části interní sběrnice je šestnáct bitů, řídicí část je však mnohem širší: například pro řízení aritmeticko logické jednotky je zapotřebí pět vodičů, pro každý z pracovních i pomocných registrů dva vodiče a pro řízení externí sběrnice také dva vodiče. 8. Instrukční sada cvičného mikroprocesoru Náš hypotetický cvičný mikroprocesor bude obsahovat celkem 32 strojových instrukcí, které jsou rozděleny do osmi skupin. Prozatím si uvedeme pouze názvy instrukcí spolu s jejich stručným popisem, do všech podrobností se všemi instrukcemi budeme zabývat v následujících částech seriálu. Jména všech dále uvedených instrukcí (přesněji řečeno mnemotechnické zkratky, které se používají v assembleru) jsou odvozena od instrukcí použitých v mikroprocesorech MOS 6502, Motorola 6800 (6809), Z8 (mikrořadič firmy ZiLOG), Z80 a Intel 8051, tedy mikroprocesorů vzniklých v dobách, kdy se ještě věci zbytečně nekomplikovaly. Mnohé z těchto mnemotechnických zkratek jsou však použity i u dalších mikroprocesorů, včetně platformy x86. Legendární mikroprocesor MOS 6502 Na tomto místě je vhodné se zmínit o tom, že se nejedná o minimální instrukční sadu ta má sice svůj význam, ale pro popis mnoha algoritmů (uvedených v dalších částech seriálu) mi připadlo vhodnější použít poněkud rozšířenou sadu. Pokud by někoho zajímalo, jak může vypadat minimalističtěji navržená instrukční sada, může se podívat na popis mikroprocesorů F21, P21, b16, menších typů mikrořadičů PIC a v neposlední řadě také velmi promyšlené architektury MIPS. V následující tabulce je uveden seznam všech instrukcí spolu s jejich rozdělením do již zmíněných osmi skupin:

11 Základní sada instrukcí: Kód instrukce (hex) Mnemotechnická zkratka instrukce Význam Aritmetické instrukce 00 ADD součet obsahu registrů A a B 01 ADC součet obsahu registrů s přenosem 02 SUB rozdíl obsahu registrů A a B 03 SBB rozdíl obsahu registrů s výpůjčkou 04 INC zvýšení obsahu registru A či B o 1 05 DEC snížení obsahu registru A či B o 1 Logické instrukce 06 AND operace bitového součinu nad všemi korespondujícími bity registrů A a B 07 OR operace bitového součtu nad všemi korespondujícími bity registrů A a B 08 XOR operace bitové nonekvivalence nad všemi korespondujícími bity registrů A a B 09 COM negace všech bitů jednoho z registrů A či B Posuvy a rotace 0a RL rotace obsahu registru A či B doleva 0b RLC rotace obsahu registru A či B doleva přes příznak přenosu 0c RR rotace obsahu registru A či B doprava 0d RRC rotace obsahu registru A či B doprava přes příznak přenosu 0e ASR aritmetický posun obsah registru A či B doprava Testování a porovnání 0f CMP aritmetické porovnání obsahu registrů a ovlivnění příznaků 10 TEST bitové porovnání obsahu registrů a ovlivnění příznaků Přesuny mezi pamětí a registry 11 LD načtení konstanty či obsahu adresy z paměti do registru A či B 12 ST uložení obsahu registru A či B na danou adresu paměti 13 MOV přesun dat mezi registry 14 PUSH uložení obsahu registru A či B na zásobník

12 15 POP obnovení obsahu registru A či B ze zásobníku Skokové a návratové instrukce 16 JMP nepodmíněný skok na zadanou adresu 17 CALL volání podprogramu 18 RET návrat z podprogramu 19 IRET návrat z přerušení (interrupt) 1a JC podmíněný skok za předpokladu, že je nastaven příznak přenosu (carry flag) 1b JNC podmíněný skok za předpokladu, že je vynulován příznak přenosu (carry flag) 1c JZ podmíněný skok za předpokladu, že je nastaven příznak nulovosti (zero flag) 1d JNZ podmíněný skok za předpokladu, že je vynulován příznak nulovosti (zero flag) Nezařazené zbývající instrukce 1e NOP neprovádí se žádná operace, mikroprocesor přejde na další instrukci 1f HALT mikroprocesor se zastaví a čeká na příchod externího přerušení

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek Z čeho vycházíme = Vycházíme z Von Neumannovy architektury = Celý počítač se tak skládá z pěti koncepčních bloků: = Operační paměť = Programový řadič = Aritmeticko-logická

Více

Architektury počítačů a procesorů

Architektury počítačů a procesorů Kapitola 3 Architektury počítačů a procesorů 3.1 Von Neumannova (a harvardská) architektura Von Neumann 1. počítač se skládá z funkčních jednotek - paměť, řadič, aritmetická jednotka, vstupní a výstupní

Více

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2 Základy informatiky 2. Přednáška HW Lenka Carr Motyčková February 22, 2011 Základy informatiky 1 February 22, 2011 Základy informatiky 2 February 22, 2011 Základy informatiky 3 February 22, 2011 Základy

Více

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC Informační systémy 2 Obsah: Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC ROM RAM Paměti typu CACHE IS2-4 1 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy

Více

PROCESOR. Typy procesorů

PROCESOR. Typy procesorů PROCESOR Procesor je ústřední výkonnou jednotkou počítače, která čte z paměti instrukce a na jejich základě vykonává program. Primárním úkolem procesoru je řídit činnost ostatních částí počítače včetně

Více

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř Jak do počítače aneb Co je vlastně uvnitř Po odkrytí svrchních desek uvidíme... Von Neumannovo schéma Řadič ALU Vstupně/výstupní zař. Operační paměť Počítač je zařízení, které vstupní údaje transformuje

Více

Strojový kód. Instrukce počítače

Strojový kód. Instrukce počítače Strojový kód Strojový kód (Machine code) je program vyjádřený v počítači jako posloupnost instrukcí procesoru (posloupnost bajtů, resp. bitů). Z hlediska uživatele je strojový kód nesrozumitelný, z hlediska

Více

Princip funkce počítače

Princip funkce počítače Princip funkce počítače Princip funkce počítače prvotní úlohou počítačů bylo zrychlit provádění matematických výpočtů první počítače kopírovaly obvyklý postup manuálního provádění výpočtů pokyny pro zpracování

Více

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14 ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ Mgr. Vladislav BEDNÁŘ 2013 1.3 2/14 Co je vhodné vědět, než si vybereme programovací jazyk a začneme programovat roboty. 1 / 14 0:40 1.3. Vliv hardware počítače na programování Vliv

Více

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus Činnost CPU Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus Hodinový cyklus CPU je synchronní obvod nutné hodiny (f CLK ) Instrukční cyklus IF = doba potřebná

Více

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód Procesor Procesor Integrovaný obvod zajišťující funkce CPU Tvoří srdce a mozek celého počítače a do značné míry ovlivňuje výkon celého počítače (čím rychlejší procesor, tím rychlejší počítač) Provádí jednotlivé

Více

Architektura počítače

Architektura počítače Architektura počítače Výpočetní systém HIERARCHICKÁ STRUKTURA Úroveň aplikačních programů Úroveň obecných funkčních programů Úroveň vyšších programovacích jazyků a prostředí Úroveň základních programovacích

Více

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP 8. Strojový kód Jazyk symbolických instrukcí asembler JSA pro ADOP a AVR. 2007-Kubátová Y36SAP-strojový kód 1

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP 8. Strojový kód Jazyk symbolických instrukcí asembler JSA pro ADOP a AVR. 2007-Kubátová Y36SAP-strojový kód 1 Y36SAP 8 Strojový kód Jazyk symbolických instrukcí asembler JSA pro ADOP a AVR 2007-Kubátová Y36SAP-strojový kód 1 Architektura souboru instrukcí, ISA - Instruction Set Architecture Vysoká Architektura

Více

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů).

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů). Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS Použit ití simulátoru SPIM K.D. - cvičení ÚPA 1 MIPS - prostředí 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů). Registr $0 je zero čte se jako 0x0, zápis

Více

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP - 13. procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC. 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1

Kubatova 19.4.2007 Y36SAP - 13. procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC. 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1 Y36SAP - 13 procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC 19.4.2007 Y36SAP-control unit 1 Von Neumannova architektura (UPS1) Instrukce a data jsou uloženy v téže paměti. Paměť je organizována

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika

Více

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Tematická oblast Předmět Druh učebního materiálu Anotace Vybavení, pomůcky Ověřeno ve výuce dne, třída Střední průmyslová škola strojnická Vsetín

Více

Architektura Intel Atom

Architektura Intel Atom Architektura Intel Atom Štěpán Sojka 5. prosince 2008 1 Úvod Hlavní rysem Atomu je podpora platformy x86, která umožňuje spouštět a běžně používat řadu let vyvíjené aplikace, na které jsou uživatelé zvyklí

Více

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC Informatika 2 Technické prostředky počítačové techniky - 2 Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Obsah:

Více

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače V roce 1945 vystoupil na přednášce v USA matematik John von Neumann a představil architekturu samočinného univerzálního počítače (von Neumannova koncepce/schéma/architektura). Základy této koncepce se

Více

Jako pomůcka jsou v pravém dolním rohu vypsány binární kódy čísel od 0 do 15 a binární kódy příkazů, které máme dispozici (obr.21). Obr.

Jako pomůcka jsou v pravém dolním rohu vypsány binární kódy čísel od 0 do 15 a binární kódy příkazů, které máme dispozici (obr.21). Obr. Model procesoru Jedná se o blokové schéma složené z registrů, paměti RAM, programového čítače, instrukčního registru, sčítačky a řídicí jednotky, které jsou propojeny sběrnicemi. Tento model má dva stavy:

Více

1. ÚVOD. Analogové a číslicové veličiny. Analogové a číslicové zobrazení signálů. Zaměření učebnice ČÍSELNÉ SOUSTAVY. Obvyklé číselné soustavy

1. ÚVOD. Analogové a číslicové veličiny. Analogové a číslicové zobrazení signálů. Zaměření učebnice ČÍSELNÉ SOUSTAVY. Obvyklé číselné soustavy Obsah 5 Obsah: 1. ÚVOD 11 1.1 Analogové a číslicové veličiny 12 1.2 Analogové a číslicové zobrazení signálů 13 1.3 Zaměření učebnice 15 2. ČÍSELNÉ SOUSTAVY 2.1 Obvyklé číselné soustavy 16 17 2.2 Převody

Více

Procesor z pohledu programátora

Procesor z pohledu programátora Procesor z pohledu programátora Terminologie Procesor (CPU) = řadič + ALU. Mikroprocesor = procesor vyrobený monolitickou technologií na čipu. Mikropočítač = počítač postavený na bázi mikroprocesoru. Mikrokontrolér

Více

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích 1 Cíl přednášky Vysvětlit, jak pracují architektury CISC a RISC, upozornit na rozdíly. Zdůraznit, jak se typické rysy obou typů architektur

Více

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001 Mikrokontroléry Doplňující text pro POS K. D. 2001 Úvod Mikrokontroléry, jinak též označované jako jednočipové mikropočítače, obsahují v jediném pouzdře všechny podstatné části mikropočítače: Řadič a aritmetickou

Více

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika

Více

Architektura počítačů

Architektura počítačů Architektura počítačů Studijní materiál pro předmět Architektury počítačů Ing. Petr Olivka katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava email: petr.olivka@vsb.cz Ostrava, 2010 1 1 Architektura počítačů Pojem

Více

V 70. letech výzkumy četnosti výskytu instrukcí ukázaly, že programátoři a

V 70. letech výzkumy četnosti výskytu instrukcí ukázaly, že programátoři a 1 Počítače CISC a RISC V dnešní době se ustálilo dělení počítačů do dvou základních kategorií podle typu použitého procesoru: CISC - počítač se složitým souborem instrukcí (Complex Instruction Set Computer)

Více

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Registrační číslo projektu Šablona Autor Název materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Mgr. Petr

Více

Procesor. Základní prvky procesoru Instrukční sada Metody zvýšení výkonu procesoru

Procesor. Základní prvky procesoru Instrukční sada Metody zvýšení výkonu procesoru Počítačové systémy Procesor Miroslav Flídr Počítačové systémy LS 2006-1/17- Západočeská univerzita v Plzni Víceúrovňová organizace počítače Digital logic level Microarchitecture level Processor Instruction

Více

Popis instrukční sady procesoru ADOP

Popis instrukční sady procesoru ADOP instrukční sady procesoru ADOP ČVUT FEL, 2008 K. Koubek, P. Bulena Obsah instrukční sady...5 Univerzální registry...5 Registr příznaků FR...5 Standardní význam příznaků...6 Přehled instrukcí...7 ADD Add...8

Více

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy)

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy) Historie počítačů Historie počítačů se dělí do tzv. generací, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, rychlostí počítače a základním stavebním prvkem. Generace počítačů: Generace Rok Konfigurace

Více

Program "Světla" pro mikropočítač PMI-80

Program Světla pro mikropočítač PMI-80 Program "Světla" pro mikropočítač PMI-80 Dokument věnovaný mikropočítači PMI-80, jeho programování a praktickým ukázkám. Verze dokumentu:. Autor: Blackhead Datum: rok 1997, 4.3.004 1 Úvod Tento program

Více

Řízení IO přenosů DMA řadičem

Řízení IO přenosů DMA řadičem Řízení IO přenosů DMA řadičem Doplňující text pro POT K. D. 2001 DMA řadič Při přímém řízení IO operací procesorem i při použití přerušovacího systému je rychlost přenosu dat mezi IO řadičem a pamětí limitována

Více

Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška I. 10. 10. 2014 1 / 21

Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška I. 10. 10. 2014 1 / 21 Operační systémy Úvod do Operačních Systémů Petr Krajča Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška I. 10. 10. 2014 1 / 21 Organizační informace email: petr.krajca@upol.cz

Více

Další aspekty architektur CISC a RISC Aktuálnost obsahu registru

Další aspekty architektur CISC a RISC Aktuálnost obsahu registru Cíl přednášky: Vysvětlit principy práce s registry v architekturách RISC a CISC, upozornit na rozdíly. Vysvětlit možnosti využívání sad registrů. Zabývat se principy využívanými v procesorech Intel. Zabývat

Více

CHARAKTERISTIKA PROCESORU PENTIUM První verze:

CHARAKTERISTIKA PROCESORU PENTIUM První verze: CHARAKTERISTIKA PROCESORU PENTIUM První verze: Verze Pentia 200 Mhz uvádělo se 330 MIPS (srovnávalo se s 54 MIPS procesoru 486DX2-66). Struktura Pentia Rozhraní 64 bitů datová sběrnice, 32 bitů adresová

Více

Základní uspořádání pamětí MCU

Základní uspořádání pamětí MCU Základní uspořádání pamětí MCU Harwardská architektura. Oddělený adresní prostor kódové a datové. Používané u malých MCU a signálových procesorů. Von Neumannova architektura (Princetonská). Kódová i jsou

Více

Procesory, mikroprocesory, procesory na FPGA. 30.1.2013 O. Novák, CIE 11 1

Procesory, mikroprocesory, procesory na FPGA. 30.1.2013 O. Novák, CIE 11 1 Procesory, mikroprocesory, procesory na FPGA 30.1.2013 O. Novák, CIE 11 1 Od sekvenčních automatů k mikroprocesorům 30.1.2013 O. Novák, CIE 11 2 30.1.2013 O. Novák, CIE 11 3 Architektura počítačů Von Neumannovská,

Více

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD Úvod SISD Single instruction single data stream Sekvenční výpočty MISD 1. Přednáška Historie Multiple instruction single data stream SIMD Single instruction multiple data stream MIMD Multiple instruction

Více

Systém adresace paměti

Systém adresace paměti Systém adresace paměti Základní pojmy Adresa fyzická - adresa, která je přenesena na adresní sběrnici a fyzicky adresuje hlavní paměť logická - adresa, kterou má k dispozici proces k adresaci přiděleného

Více

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Registrační číslo projektu Šablona Autor CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Mgr. Jana Kubcová Název

Více

RISC a CISC architektura

RISC a CISC architektura RISC a CISC architektura = dva rozdílné přístupy ke konstrukci CPU CISC (Complex Instruction Set Computer) vývojově starší přístup: pomoci konstrukci překladače z VPP co nejpodobnějšími instrukcemi s příkazy

Více

Kubatova Y36SAP 9. Strojový kód ISA architektura souboru instrukcí střadačově, zásobníkově orientovaná, GPR Kubátová Y36SAP-ISA 1

Kubatova Y36SAP 9. Strojový kód ISA architektura souboru instrukcí střadačově, zásobníkově orientovaná, GPR Kubátová Y36SAP-ISA 1 Y36SAP 9 Strojový kód ISA architektura souboru instrukcí střadačově, zásobníkově orientovaná, GPR 2007-Kubátová Y36SAP-ISA 1 Architektura souboru instrukcí, ISA - Instruction Set Architecture Vysoká Architektura

Více

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry.

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry. Systémov mová sběrnice 1 Sběrnicová architektura Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry. Single master jeden procesor na sběrnici, Multi master více

Více

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií VY_32_INOVACE_31_02 Škola Střední průmyslová škola Zlín Název projektu, reg. č. Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Téma Tematická oblast Název Autor Vytvořeno, pro obor, ročník Inovace výuky

Více

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích - pokračování

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích - pokračování Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích - pokračování 1 Cíl přednášky Vysvětlit, jak pracují architektury CISC a RISC, upozornit na rozdíly. Upozornit, jak se typické rysy obou typů

Více

Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení: Křestní jméno: Osobní číslo: Obor:

Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení: Křestní jméno: Osobní číslo: Obor: Západočeská univerzita v Plzni Písemná zkouška z předmětu: Zkoušející: Katedra informatiky a výpočetní techniky Počítačová technika KIV/POT Dr. Ing. Karel Dudáček Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení:

Více

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Název projektu: Moderní škola Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0467 Název klíčové aktivity: III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kód výstupu:

Více

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC Informatika 2 Technické prostředky počítačové techniky - 2 Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Obsah:

Více

BI-JPO (Jednotky počítače) Cvičení

BI-JPO (Jednotky počítače) Cvičení BI-JPO (Jednotky počítače) Cvičení Ing. Pavel Kubalík, Ph.D., 2010 Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme

Více

Počítače Didaktik. Jan Lorenz. Semestrální projekt z X31SCS

Počítače Didaktik. Jan Lorenz. Semestrální projekt z X31SCS Počítače Didaktik Jan Lorenz Semestrální projekt z X31SCS Obsah Obsah...1 Úvod...2 Konstrukce počítače...3 Architektura Z80...4 Závěr...6 1 Úvod Jako celá řada kluků mé generace jsem si i já očekávání

Více

Architektury VLIW M. Skrbek a I. Šimeček

Architektury VLIW M. Skrbek a I. Šimeček Architektury VLIW M. Skrbek a I. Šimeček xsimecek@fit.cvut.cz Katedra počítačových systémů FIT České vysoké učení technické v Praze Ivan Šimeček, 2011 MI-PAP, LS2010/11, Predn.3 Příprava studijního programu

Více

Počítač jako prostředek řízení. Struktura a organizace počítače

Počítač jako prostředek řízení. Struktura a organizace počítače Řídicí počítače - pro řízení technologických procesů. Specielní přídavná zařízení - I/O, přerušovací systém, reálný čas, Č/A a A/Č převodníky a j. s obsluhou - operátorské periferie bez obsluhy - operátorský

Více

Programování. řídících systémů v reálném čase. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště - - Centrum Odborné přípravy Sezimovo Ústí

Programování. řídících systémů v reálném čase. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště - - Centrum Odborné přípravy Sezimovo Ústí Střední odborná škola a Střední odborné učiliště - - Centrum Odborné přípravy Sezimovo Ústí Studijní text pro 3. a 4. ročníky technických oborů Programování řídících systémů v reálném čase Verze: 1.11

Více

Architektura procesorů PC shrnutí pojmů

Architektura procesorů PC shrnutí pojmů Architektura procesorů PC shrnutí pojmů 1 Co je to superskalární architektura? Minimálně dvě fronty instrukcí. Provádění instrukcí je možné iniciovat současně, instrukce se pak provádějí paralelně. Realizovatelné

Více

Architektura počítačů

Architektura počítačů Architektura počítačů Co je architektura obecně: souhrn znalostí o prvcích, ze kterých se skládá nebo dá složit nějaký celek o způsobech, kterými lze tyto prvky využít pro dosažení požadovaných vlastností

Více

Paměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje

Paměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje Paměti Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje Paměti počítače lze rozdělit do tří základních skupin: registry paměťová místa na čipu procesoru jsou používány

Více

Technické prostředky počítačové techniky

Technické prostředky počítačové techniky Počítač - stroj, který podle předem připravených instrukcí zpracovává data Základní části: centrální procesorová jednotka (schopná řídit se posloupností instrukcí a ovládat další části počítače) zařízení

Více

POKROČILÉ ARCHITEKTURY POČITAČŮ KAREL TRČÁLEK, TRC045

POKROČILÉ ARCHITEKTURY POČITAČŮ KAREL TRČÁLEK, TRC045 Problematika zpracovávání instrukcí na procesorech kompatibilních s architekturou Intel x86 POKROČILÉ ARCHITEKTURY POČITAČŮ KAREL TRČÁLEK, TRC045 Obsah Problematika zpracovávání instrukcí na procesorech

Více

Základní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí.

Základní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí. Základní pojmy IT, číselné soustavy, logické funkce Základní pojmy Počítač: Stroj na zpracování informací Informace: 1. data, která se strojově zpracovávají 2. vše co nám nebo něčemu podává (popř. předává)

Více

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. MEIII Paměti konstant

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. MEIII Paměti konstant Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: MEIII - 1.5 Paměti konstant Obor: Mechanik elektronik Ročník: 3. Zpracoval(a): Jiří Kolář Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Projekt je spolufinancován

Více

Přerušovací systém s prioritním řetězem

Přerušovací systém s prioritním řetězem Přerušovací systém s prioritním řetězem Doplňující text pro přednášky z POT Úvod Přerušovací systém mikropočítače může být koncipován několika způsoby. Jednou z možností je přerušovací systém s prioritním

Více

Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování

Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování 1 Cíl přednášky Vysvětlit další rysy architektur CISC a RISC, upozornit na rozdíly. Upozornit, jak se typické

Více

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje: procesor (mikroprocesor) patici pro numerický koprocesor (resp. osazený

Více

Assembler - 2.část. poslední změna této stránky: Zpět

Assembler - 2.část. poslední změna této stránky: Zpět 1 z 9 19.2.2007 7:51 Assembler - 2.část poslední změna této stránky: 9.2.2007 1. Příznaky (flagy) Zpět Flagy (česky podivně "příznaky", proto používám výhradně anglický název) jsou výlučnou záležitostí

Více

Opakování programování

Opakování programování Opakování programování HW návaznost - procesor sběrnice, instrukční sada, optimalizace rychlosti, datové typy, operace (matematické, logické, podmínky, skoky, podprogram ) - paměti a periferie - adresování

Více

Testování jednotky ALU a aplikace metody FMEA

Testování jednotky ALU a aplikace metody FMEA Testování jednotky ALU a aplikace metody FMEA Bc. Jiří Sobotka, Vysoké Učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav telekomunikací, Purkyňova 118, 612 00 Brno, Česká

Více

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto Registrační číslo projektu Šablona Autor Název materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Mgr. Petr

Více

Číselné vyjádření hodnoty. Kolik váží hrouda zlata?

Číselné vyjádření hodnoty. Kolik váží hrouda zlata? Čísla a logika Číselné vyjádření hodnoty Au Kolik váží hrouda zlata? Dekadické vážení Když přidám osmé závaží g, váha se převáží => závaží zase odeberu a začnu přidávat závaží x menší 7 závaží g 2 závaží

Více

Provádění instrukcí. procesorem. Základní model

Provádění instrukcí. procesorem. Základní model procesorem 1 Základní model Kód programu (instrukce) a data jsou uloženy ve vnější paměti. Procesor musí nejprve z paměti přečíst instrukci. Při provedení instrukce podle potřeby čte nebo zapisuje data

Více

Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování

Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování Architektury CISC a RISC, uplatnění rysů architektur RISC v personálních počítačích - pokračování 1 Cíl přednášky Vysvětlit další rysy architektur CISC a RISC, upozornit na rozdíly. Upozornit, jak se typické

Více

Programátorský model procesoru x51

Programátorský model procesoru x51 Programátorský model procesoru x51 Základní schéma procesoru V rámci cvičení tohoto předmětu budeme programovat jeden konkrétní procesor řady x51. Abychom ho mohli začít programovat, musíme si nejprve

Více

Architektura procesoru ARM

Architektura procesoru ARM Architektura procesoru ARM Bc. Jan Grygerek GRY095 Obsah ARM...3 Historie...3 Charakteristika procesoru ARM...4 Architektura procesoru ARM...5 Specifikace procesoru...6 Instrukční soubor procesoru...6

Více

Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty

Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty Přednáška 4 A3B38MMP kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer A3B38MMP, 2014, J.Fischer, ČVUT - FEL, kat. měření 1 Čísla 4 bitová dec bin. hex. 0 0000 0 1 0001

Více

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010 Přednášky o výpočetní technice Hardware teoreticky Adam Dominec 2010 Rozvržení Historie Procesor Paměť Základní deska přednášky o výpočetní technice Počítací stroje Mechanické počítačky se rozvíjely už

Více

Způsoby realizace této funkce:

Způsoby realizace této funkce: KOMBINAČNÍ LOGICKÉ OBVODY U těchto obvodů je výstup určen jen výhradně kombinací vstupních veličin. Hodnoty výstupních veličin nezávisejí na předcházejícím stavu logického obvodu, což znamená, že kombinační

Více

Principy počítačů. Optimalizace. Martin Urza

Principy počítačů. Optimalizace. Martin Urza Principy počítačů Optimalizace Martin Urza Opakování z minulé přednášky Z minulé přednášky by mělo být jasné, jak přibližně v hrubých obrysech funguje podle von Neumannovy architektury paměť, procesor,

Více

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace Moorův zákon (polovina 60. let) : Výpočetní výkon a počet tranzistorů na jeden CPU chip integrovaného obvodu mikroprocesoru se každý jeden až dva roky zdvojnásobí; cena se zmenší na polovinu. Paralelismus

Více

Předmluva 13 Použité konvence 14. KAPITOLA 1 Základní číselné soustavy a pojmy Číselné soustavy a převody 15 1.

Předmluva 13 Použité konvence 14. KAPITOLA 1 Základní číselné soustavy a pojmy Číselné soustavy a převody 15 1. 7 Předmluva 13 Použité konvence 14 KAPITOLA 1 Základní číselné soustavy a pojmy 15 1.1 Číselné soustavy a převody 15 1.2 Datové typy 18 KAPITOLA 2 Seznámení s mikroprocesory řady x86 21 2.1 Počítač obecně

Více

Paměťový podsystém počítače

Paměťový podsystém počítače Paměťový podsystém počítače typy pamětových systémů počítače virtuální paměť stránkování segmentace rychlá vyrovnávací paměť 30.1.2013 O. Novák: CIE6 1 Organizace paměťového systému počítače Paměťová hierarchie...

Více

Z{kladní struktura počítače

Z{kladní struktura počítače Z{kladní struktura počítače Cílem této kapitoly je sezn{mit se s různými strukturami počítače, které využív{ výpočetní technika v současnosti. Klíčové pojmy: Von Neumannova struktura počítače, Harvardská

Více

Vývoj architektur PC 1

Vývoj architektur PC 1 Vývoj architektur PC 1 Cíl přednášky Prezentovat vývoj architektury PC. Prezentovat aktuální pojmy. 2 První verze Pentia První verze Pentia: kmitočet procesoru - 200 MHz (dnes vyšší jak 3 GHz) uvádělo

Více

SEKVENČNÍ LOGICKÉ OBVODY

SEKVENČNÍ LOGICKÉ OBVODY Sekvenční logický obvod je elektronický obvod složený z logických členů. Sekvenční obvod se skládá ze dvou částí kombinační a paměťové. Abychom mohli určit hodnotu výstupní proměnné, je potřeba u sekvenčních

Více

Pojem architektura je převzat z jiného oboru lidské činnosti, než počítače.

Pojem architektura je převzat z jiného oboru lidské činnosti, než počítače. 1 Architektura počítačů Pojem architektura je převzat z jiného oboru lidské činnosti, než počítače. Neurčuje jednoznačné definice, schémata či principy. Hovoří o tom, že počítač se skládá z měnších částí

Více

Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty

Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty Čísla, reprezentace, zjednodušené výpočty Přednáška 5 A3B38MMP kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer A3B38MMP, 2015, J.Fischer, ČVUT - FEL, kat. měření 1 Čísla 4 bitová dec bin. hex. 0 0000 0 1 0001

Více

4-1 4. Přednáška. Strojový kód a data. 4. Přednáška ISA. 2004-2007 J. Buček, R. Lórencz

4-1 4. Přednáška. Strojový kód a data. 4. Přednáška ISA. 2004-2007 J. Buček, R. Lórencz 4-4. Přednáška 4. Přednáška ISA J. Buček, R. Lórencz 24-27 J. Buček, R. Lórencz 4-2 4. Přednáška Obsah přednášky Násobení a dělení v počítači Základní cyklus počítače Charakteristika třech základní typů

Více

Charakteristika dalších verzí procesorů v PC

Charakteristika dalších verzí procesorů v PC Charakteristika dalších verzí procesorů v PC 1 Cíl přednášky Poukázat na principy tvorby architektur nových verzí personálních počítačů. Prezentovat aktuální pojmy. 2 Úvod Zvyšování výkonu cestou paralelizace

Více

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 1

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 1 doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii

Více

Architektura a princip funkce počítačů

Architektura a princip funkce počítačů Architektura a princip funkce počítačů Co je architektura obecně: souhrn znalostí o prvcích, ze kterých se skládá nebo dá složit nějaký celek o způsobech, kterými lze tyto prvky využít pro dosažení požadovaných

Více

Principy počítačů I - Procesory

Principy počítačů I - Procesory Principy počítačů I - Procesory snímek 1 VJJ Principy počítačů Část V Procesory 1 snímek 2 Struktura procesoru musí umožnit změnu stavu stroje v libovolném kroku uvolnění nebo znemožnění pohybu dat po

Více

ASYNCHRONNÍ ČÍTAČE Použité zdroje:

ASYNCHRONNÍ ČÍTAČE Použité zdroje: ASYNCHRONNÍ ČÍTAČE Použité zdroje: Antošová, A., Davídek, V.: Číslicová technika, KOPP, České Budějovice 2007 http://www.edunet.souepl.cz www.sse-lipniknb.cz http://www.dmaster.wz.cz www.spszl.cz http://mikroelektro.utb.cz

Více

CISC A RISC PROCESORY Jak pracují procesory CISC:

CISC A RISC PROCESORY Jak pracují procesory CISC: Cíl přednášky Seznámit se s charakteristickými rysy architektur CISC a RISC. Ukázat, jak tyto rysy postupně pronikaly do architektur procesorů Intel. Ukázat, jak se vyvíjely principy zřetězeného zpracování.

Více

Obsah. Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Zdrojové kódy ke knize 15 Errata 15

Obsah. Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Zdrojové kódy ke knize 15 Errata 15 Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Zdrojové kódy ke knize 15 Errata 15 KAPITOLA 1 Úvod do programo vání v jazyce C++ 17 Základní pojmy 17 Proměnné a konstanty 18 Typy příkazů 18 IDE integrované vývojové

Více

Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague Tomáš Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague Zjednodušené schéma systému z základ hardware pro mainframe tvoří: operační pamět - MAIN / REAL STORAGE jeden

Více

Úvod do architektur personálních počítačů

Úvod do architektur personálních počítačů Úvod do architektur personálních počítačů 1 Cíl přednášky Popsat principy proudového zpracování informace. Popsat principy zřetězeného zpracování instrukcí. Zabývat se způsoby uplatnění tohoto principu

Více

Y36SAP http://service.felk.cvut.cz/courses/y36sap/

Y36SAP http://service.felk.cvut.cz/courses/y36sap/ Y36SAP http://service.felk.cvut.cz/courses/y36sap/ Úvod Návrhový proces Architektura počítače 2007-Kubátová Y36SAP-Úvod 1 Struktura předmětu Číslicový počítač, struktura, jednotky a jejich propojení. Logické

Více

Disková pole (RAID) 1

Disková pole (RAID) 1 Disková pole (RAID) 1 Architektury RAID Základní myšlenka: snaha o zpracování dat paralelně. Pozice diskové paměti v klasickém personálním počítači vyhovuje pro aplikace s jedním uživatelem. Řešení: data

Více

Mezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache

Mezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache Mezipaměti počítače Cache paměť - mezipaměť Hlavní paměť procesoru je typu DRAM a je pomalá. Proto se mezi pomalou hlavní paměť a procesor vkládá menší, ale rychlá vyrovnávací (cache) paměť SRAM. Rychlost

Více