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



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

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

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

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

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy)

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

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

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. MEIII Paměti konstant

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

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

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř

1 Osobní počítač Obecně o počítačích Technické a programové vybavení... 4

Architektura počítačů

Architektura počítačů

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

Zdroj obr.

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ , 5.1 a 5.2 8/14

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

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

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS

Architektura počítače

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích

Architekura mikroprocesoru AVR ATMega ( Pokročilé architektury počítačů )

PRINCIPY POČÍTAČŮ. Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí Internetu.

Princip funkce počítače

Z{kladní struktura počítače

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

MSP 430F1611. Jiří Kašpar. Charakteristika

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Technické prostředky počítačové techniky

Principy komunikace s adaptéry periferních zařízení (PZ)


PROCESOR. Typy procesorů

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

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

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

Architektury počítačů a procesorů

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.

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace:

Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard. Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje:

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

Témata profilové maturitní zkoušky

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 7

První počítače mechanické kalkulátory Nejstarší počítač: Abakus

Základní uspořádání pamětí MCU

1. části počítače. A. Počítač, jeho komponenty a periferní zařízení funkce základních počítačových komponent

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 1

Architektura a princip funkce počítačů

1 OSOBNÍ POČÍTAČ... B 2 OBECNĚ O POČÍTAČÍCH... C 3 ANALOGOVÝ A ČÍSLICOVÝ POČÍTAČ...D 4 TECHNICKÉ A PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ... E 5 OPERAČNÍ SYSTÉM...

Vstupně - výstupní moduly

Paměť počítače. 0 (neprochází proud) 1 (prochází proud)

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

Hardware počítačů. Architektura počítačů Paměti počítačů Aritmetika - ALU Řadič

Roman Výtisk, VYT027

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

Procesor. Základní prvky procesoru Instrukční sada Metody zvýšení výkonu procesoru

Témata profilové maturitní zkoušky

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

Identifikátor materiálu: ICT-1-08

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD

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

Komunikace procesoru s okolím

Y36SAP

Bloková struktura mikrokontrolérů Mikroprocesorová technika a embedded systémy

PB002 Základy informačních technologií

Seznámení s mikropočítačem. Architektura mikropočítače. Instrukce. Paměť. Čítače. Porovnání s AT89C2051

MIKROKONTROLÉRY. Jednočipový počítač nebo také angl. Microcontroller (Mikrokontrolér, MCU, µc)

Cílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry.

C2115 Praktický úvod do superpočítání

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

Jízda po čáře pro reklamní robot

PRINCIPY POČÍTAČŮ Metodický list číslo 1

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

Počítačová sestava paměti, operační paměť RAM

TEORIE POČÍTAČŮ. Formátování dokumentu: Tomáš Žižka

Řízení IO přenosů DMA řadičem

Přednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. 25

HW počítače co se nalézá uvnitř počítačové skříně

Profilová část maturitní zkoušky 2017/2018

SEKVENČNÍ LOGICKÉ OBVODY

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014

Mikrokontrolery. Úvod do obvodů Atmega 328 a PIC16F88

Virtualizace v architekturě počítačů Virtualization in architecture of computers

Paměti počítače 9.přednáška

Témata profilové maturitní zkoušky

Informační a komunikační technologie

Jednočipové mikropočítače (mikrokontroléry)

LOGICKÉ SYSTÉMY PRO ŘÍZENÍ

Témata profilové maturitní zkoušky

Počítače Didaktik. Jan Lorenz. Semestrální projekt z X31SCS

Transkript:

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 na programování a rychlost hotového programu má samozřejmě i operační systém. Nejrychleji pracující programy jsou přímo programy ve strojovém kódu. Programy mohou využívat prostředí operačního systému, ale také mohou pracovat přímo s instrukční sadou daného procesoru. Příkladem je program pro mikrořadič PIC, který je umístěn přímo v paměti PIC. :020000040000FA :100000002500780A2A050A040D0C2400050C2B0093 :100010004A05670066070A0A68006607160AA8020A 2 / 14 0:40

Výrazy používané ve výpočetní technice. Bit nejnižší jednotka nesoucí informaci, může nabývat hodnoty buď 1, nebo 0. Slabika byte, půlslovo, to je označení pro 8 bitů (bity číslujeme 7 0 popořadě) Slovo dvě slabiky, označení pro 16 bitů. Instrukce pokyn mikroprocesoru k vykonání nějaké činnosti (přesuň, sečti). Program posloupnost instrukcí, které vedou k vykonání úlohy. Překladač program umožňující převést algoritmus zapsaný v textovém tvaru do strojového kódu mikroprocesoru. 3 / 14 0:40

Paměť část počítače, kde je uložen program a data. Zásobník část paměti sloužící k odkládání dat a k předávání hodnot. Vstupní výstupní porty obvody, které jsou určené k předání dat. Adresa číslo označující místo slabiky v paměti nebo vstupního /výstupního portu,(kam požadujeme zapsat, odkud chceme číst). Systémová sběrnice je soustava vodičů určená k transportu dat, řídících signálů a adres mezi mikroprocesorem, pamětí a vstupně výstupními obvody. Má tyto části: Datová sběrnice určená k přesunům dat a kódů instrukcí. Adresová sběrnice určená k přesunům adres slabik v paměti. Řídící sběrnice určená k synchronizaci všech částí počítače. 4 / 14 0:40

Aritmeticko-logická jednotka (ALU) je to sčítačka doplněná o posuvné registry a logické obvody. Počet bitů, se kterými je schopna ALU pracovat, udává, kolikabitový je celý mikroprocesor. Registry jsou rychlé paměti určené pro zaznamenávání dat a adres.. Jestliže registr slouží jako vstupní a výstupní pro hodnoty určené ALU, říkáme mu střadač. Dekodér instrukcí dekóduje číslo, které pro mikroprocesor znamená instrukci. Obvody řízení zajistí vykonání instrukce vytvořením posloupnosti impulsů, která ovlivní jednotlivé části procesoru. 5 / 14 0:40

Architektura počítače Von Neumannova architektura (von Neumann architecture), někdy označovaná také jako von Neumannova koncepce či von Neumannovo schéma. Von Neumannova architektura je ryze sekvenční a ve své základní podobě nepředpokládá žádný paralelismus. 6 / 14 0:40

Von Neumannova architektura Operační paměť (memory): slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu. ALU Arithmetic-Logic Unit (aritmetickologická jednotka): jednotka provádějící veškeré aritmetické výpočty a logické operace. Obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání). Řadič (control unit): řídící jednotka, která řídí činnost všech částí počítače. Toto řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům. Vstupní zařízení (input): zařízení určená pro vstup programu a dat. Výstupní zařízení (output): zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval. 7 / 14 0:40

Harvardské schéma (architektura) Harvardská architektura má na rozdíl od von Neumanovy architektury oddělený paměťový prostor pro data a pro program. Harvardská koncepce dovoluje používat pro paměť programu například paměti typu ROM (Read Only Memory). Je zde umožňěno v podstatě zdvojnásobení velikosti paměti oproti von Neumanově architektuře při stejně veliké adresové sběrnici.. 8 / 14 0:40

Zjednodušené porovnání architektur Von Neumanova architektura Harvardská architektura Výhody Harvardská architektury Program nemůže přepsat sám sebe. Paměti mohou být vyrobeny odlišnými technologiemi. Každá paměť může mít jinou velikost nejmenší adresovací jednotky. Dvě sběrnice umožňují jednoduchý paralelismus. 9 / 14 0:40

Mikrokontrolér Mikrokontrolér je programovatelná elektronická součástka, která má nejčastěji podobu integrovaného obvodu. Mikrokontrolér, někdy rovněž označovaný jako mikropočítač nebo jednočipový mikropočítač, je miniaturní počítač, který je integrován na jediném čipu a který typicky obsahuje procesor (rovněž označovaný jako CPU), paměť, programovatelné vstupněvýstupní rozhraní a další periferní obvody. 10 / 14 0:40

Mikrokontroléry u stavebnic Robotis U stavebnic Robotis BIOLOID jsou použity Mikrokontroléry s procesorem ATmega. Výrobce dodává tři typy a označuje je CM (CM-5, CM-510, CM-530). Hlavní řídící prvek obsahuje desku s mikrokontrolérem ATmega128 a konektory pro komunikaci v protokolu TTL. Řídící mikrokontroléry mají v sobě flash paměť, která po naprogramování řídí (po sériové sběrnici) pohybové servomotory sestaveného robota. Po sériové sběrnici (do hlavního řídícího prvku) přichází data ze snímačů a čidel. 11 / 14 0:40

INTERNETOVÉ ZDROJE DOPORUČENÉ K NAHLÉDNUTÍ http://belza.cz/control/dopic.htm http://www.flajzar.cz/odborna-literatura-a-cd/mikrokontrolery-pic16f630-a-pic16f676.htm hhttp://www.robotis.com/xe/download_en http://www.generationrobots.com/cm-5-main-controller-robotis,us,4,cm-5-main-controller.cfm http://www.generationrobots.com/programmable-robots-with-ros,us,2,241.cfm http://www.conrad.cz/roboti.c37371 12 / 14 0:40

POUŽITÉ INTERNETOVÉ ZDROJE Co je to mikrokontrolér?: Co je to mikrokontrolér, k čemu slouží, kde se používá a jaká je jeho základní struktura. Co je to mikrokontrolér? [online]. [cit. 2013-05-11]. Dostupné z: http://mikrokontrolery-pic.cz/zaciname/co-je-to-mikrokontroler/ Mikrokontrolér: PIC. [online]. [cit. 2013-05-11]. Dostupné z: http://mikrokontrolery pic.cz/wp-content/uploads/mikrokontrolery-pic-16bit-pic24-dspic.jpg Bioloid: Projekty robotů do škol. Robotis: RoboPlus and C Language Solution [online]. [cit. 2013-05-11]. Dostupné z: http://www.robotis.com/xe/bioloid_main_en [PETERKA, Jiří. Archiv článků a přednášek Jiřího peterky: Von Neumannova architektura. [online]. 2011 [cit. 2013-05-11]. Dostupné z: http://www.earchiv.cz/a93/a321c120.php3 TECH1: Von Neumannovské a Harvardské schéma počítače, popis, funkce. [online]. [cit. 2013-05-11]. Dostupné z: http://ai-fim-uhk.wikispaces.com/tech1 SPŠ A VOŠ PÍSEK, MediaWiki. MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek:MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek: Harvardská architektura. [online]. 27. 5. 2010. 2011 [cit. 2013-05-11]. Bio + All + Droid = BIOLOID: Bioloid robot parts. [online]. [cit. 2013-06-24]. Dostupné z: http://www.robotis.com/xe/bioloid_main_en 13 / 14 0:40

Konec Děkuji všem přítomným za pozornost. Autor : Vladislav Bednář Kontakt : bednar@sse-najizdarne.cz Vytvořeno : 6. 12. 2013 Střední škola elektrotechnická, Ostrava, Na Jízdárně 30, příspěvková organizace 14 / 14