Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

előjel nélküli és előjeles egész számok (8, 16, 32, 64 bites).

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "előjel nélküli és előjeles egész számok (8, 16, 32, 64 bites)."— Előadás másolata:

1 előjel nélküli és előjeles egész számok (8, 16, 32, 64 bites).
Adattípusok Alapkérdés: mit támogat a hardver (milyen utasítások vannak)? Ami nincs (pl. dupla pontosságú egész aritmetika), azt szoftveresen kell megcsinálni. Numerikus típusok: előjel nélküli és előjeles egész számok (8, 16, 32, 64 bites). lebegőpontos számok (32, 64, néha 128 bites), binárisan kódolt decimális számok: decimális aritmetika (COBOL  Y2K = év probléma). Máté: Architektúrák 2. előadás

2 Az egyes gépek által támogatott numerikus típusok
P: Pentium 4, U: UltraSPARC III, I: I-8051 típus 1 bit 8 bit 16 bit 32 bit 64 bit 128 bit bit I előjeles egész P U I P U U előjel nélküli egész BCD P lebegőpontos ábra Máté: Architektúrák 2. előadás

3 IS 8859: kódlap, IS 8859-2: magyar betűk is.
Karakterkódolás ASCII (American Standard Code for Information Interchanges), 7 bites: vezérlőkarakterek, az angol abc kis és nagy betűi, szimbólumok, ábra Latin-1 kód: 8 bites. IS 8859: kódlap, IS : magyar betűk is. UNICODE (IS 10646), 16 bites: kódpozíciók (code point). Általában egy nyelv jelei egymás után vannak – a rendezés könnyű. Kínai, japán, koreai: fonetikus szimbólumok, Han ideogramok (20992 jel, nincsenek szótár szerint rendezve). ... Japán íráshoz kevés (> kanji jel van). Új jelek? Braille nincs benne. Máté: Architektúrák 2. előadás

4 További nem numerikus típusok
Logikai érték (boolean): igaz, hamis. Leggyakrabban egy bájtban (szóban) ábrázolják. Bit térkép. Mutató (pointer): memória cím. Bit: kapcsolók, lámpák beállítására, lekérdezésére beágyazott rendszerekben. Máté: Architektúrák 2. előadás

5 . . Egyszerű sín alapú számítógép (2.1. ábra)
vezérlőegység Központi feldolgozó egység (CPU) Aritmetikai-logikai egység (ALU) B/K eszközök Regiszterek . . Központi memória Lemez Nyomtató 66-70 sín Egyszerű sín alapú számítógép (2.1. ábra) Máté: Architektúrák 2. előadás

6 Aritmetikai-logikai egység (ALU)
CPU feladata: a memóriában tárolt program végrehajtása. Részei: vezérlőegység, feladata: a program utasításainak beolvasása, az ALU, a regiszterek vezérlése, aritmetikai-logikai egység (ALU) , feladata: az utasítások végrehajtása, regiszter készlet, feladata: részeredmények, vezérlő információk tárolása. A legfontosabbak: utasításszámláló (Program Counter): PC, utasításregiszter (Instruction Register): IR, adatút (data path, 2.2. ábra). vezérlőegység Aritmetikai-logikai egység (ALU) Regiszterek . 66-70 Máté: Architektúrák 2. előadás

7 A regiszter készletből feltöltődik az ALU két bemenő regisztere ALU
Adatút (data path, 2.2. ábra). A regiszter készletből feltöltődik az ALU két bemenő regisztere ALU Az eredmény az ALU kimenő regiszterébe kerül Az ALU kimenő regiszteréből a kijelölt regiszterbe kerül az eredmény Nem biztos, hogy az ALU be- és kimenő regiszterei tényleges regiszterként vannak kialakítva. B A A+B A B ALU 66-70 A+B Máté: Architektúrák 2. előadás

8 CPU (Central Processing Unit) feladatai
a végrehajtandó utasítás betöltése, a betöltött utasítás típusának megállapítása, az ezt követő utasítás címének megállapítása, ha kell, az operandus(ok) helyének megállapítása, ha kell, az operandus(ok) betöltése, az utasítás végrehajtása, ha kell, az eredmény helyének megállapítása, ha kell, az eredmény tárolása, az egész ciklus újra kezdése. 66-72 Máté: Architektúrák 2. előadás

9 Központi memória (2.9. ábra)
A programok és adatok tárolására szolgál. Bit: a memória alapegysége, egy 0-t vagy 1-et tartalmazhat. Memória rekesz (cella): több bit együttese. Minden rekesz ugyanannyi bitből áll. Minden rekeszhez hozzá van rendelve egy szám, a rekesz címe. Egy rekeszre a címével hivatkozhatunk. A rekesz a legkisebb címezhető egység. 83-86 Máté: Architektúrák 2. előadás

10 Központi memória (2.9. ábra)
Cím Rekesz/cella A rekesz hossza manapság legtöbbször 8 bit (byte ~ bájt). n a memória cellák száma 1 n-1 83-86 Rekesz hossza Központi memória (2.9. ábra) Máté: Architektúrák 2. előadás

11 A bitek száma rekeszenként néhány számítógép-történetileg érdekes, kereskedelmi forgalomba került gépen (2.10. ábra) Számítógép Bit Burroughs B1700 1 IBM PC 8 DEC PDP-8 12 IBM 1130 16 DEC PDP-15 18 XDS 940 24 Electrologica X8 27 XDS Sigma 9 32 Honeywell 6180 36 CDC 3600 48 CDC Cyber 60 83-86 Máté: Architektúrák 2. előadás

12 A legmagasabb helyértékű bájt a szóban a
Bájtsorrend A legtöbb processzor több egymás utáni bájttal is tud dolgozni (szó – word, …). A legmagasabb helyértékű bájt a szóban a legalacsonyabb címen: legmagasabb címen: nagy (big) endian kis (little) endian MSBfirst LSBfirst Most/Least Significant Byte first Ha egy 32 bites szó bájtjainak értéke rendre: a, b, c, d, akkor a szó értéke: a*2563+b*2562+c*256+d a+b*256+c*2562+d*2563 86-88 Máté: Architektúrák 2. előadás

13 Bájtsorrend (2.11. ábra) A memória címek úgy vannak fölírva, hogy a legmagasabb helyértékű bájt van bal oldalon. Cim Nagy endian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Kis endian Cím 3 2 1 7 6 5 4 11 10 9 8 15 14 13 12 86-88 32 bites szó 32 bites szó Máté: Architektúrák 2. előadás

14 Problémák a gépek közötti kommunikációban!
Bájtsorrend (12. ábra) A szövegek karaktereit mindkét esetben növekvő bájt sorrendben helyezik el kis endian Cím 3 T 2 X 1 E 0 T 7 12 6 34 5 56 4 78 4 Cím nagy endian 0 T 1 E 2 X 3 T 4 4 12 5 34 6 56 7 78 Cím 0 T 1 E 2 X 3 T 4 4 78 5 56 6 34 7 12 A TEXT szöveg és az hexadecimális szám elhelyezése a két géptípuson 86-88 Problémák a gépek közötti kommunikációban! Máté: Architektúrák 2. előadás

15 Kódolás: adat + ellenőrző bitek = kódszó.
Két kódszó Hamming távolsága: az eltérő bitek száma. Pl.: és (Hamming) távolsága = 1. Hibaérzékelő kód: bármely két kódszó távolsága > 1: paritás bit. d hibás bit javítása: a kódszavak távolsága > 2d. Egy hibát javító kód (2.13. ábra): m adat, r ellenőrző bit, összesen n = m + r. 2m „jó” szó, + minden „jó” szónak n db „egyhibás” szomszédja van, ezért (1+ n)2m £ 2n = 2m+ r , 2m -mel egyszerűsítve: m + r +1 £ 2r, vagy másképp: m + r  2r szükséges. 88-89 Máté: Architektúrák 2. előadás

16 Minden utasítás tartalmaz műveleti kódot
Minden utasítás tartalmaz műveleti kódot. Ezen kívül tartalmazhat az operandusokra, eredményre vonatkozó információt. Utasítás típusok: regiszter-memória utasítások: a regiszterek és a memória közötti adatforgalom (betöltés, tárolás). Ilyenkor egy regiszter és egy memória cím megadása szükséges a címrészen. regiszter-regiszter utasítások: összeadás, kivonás, … Az eredmény is regiszterben keletkezik. Ilyenkor három regiszter megadása szükséges a címrészen. Máté: Architektúrák 2. előadás

17 Három cím: cél = forrás1 + forrás2.
Címzési módszerek Három cím: cél = forrás1 + forrás2. A memória sok rekeszt tartalmaz, de csak kevés regiszter van. Egy regiszter néhány bittel címezhető. Regiszterek használata rövidíti a címeket, de nyújtja a programot, ha az operandus csak egyszer kell. A legtöbb operandust többször használjuk. Implicit operandusok: Két cím: regiszter2 = regiszter2 + forrás1. Egy cím: akkumulátor = akkumulátor + forrás1. Nulla cím: verem, pl. az IJVM IADD utasítása. Máté: Architektúrák 2. előadás

18 Operandus megadás Közvetlen operandus (immediate operand): Az operandus megadása az utasításban (5.17. ábra) Direkt címzés (direct addressing): A memóriacím megadása a címrészen. Az utasítás mindig ugyanazt a címet használja. Az operandus értéke változhat, de a címe nem (fordításkor ismert kell legyen!). Regiszter címzés (register addressing): Mint a direkt címzés, csak nem memóriát, hanem regisztert címez. MOV R1 #4 Máté: Architektúrák 2. előadás

19 Regiszter-indirekt címzés (register indirect addresing): A címrészen valamelyik regisztert adjuk meg, de a megadott regiszter nem az operandust tartalmazza, hanem azt a memóriacímet, amely az operandust tartalmazza (mutató - pointer). Rövidebb és a cím változtatható. Önmódosító program (Neumann): Ma már kerülendő (cache problémák!), pl. regiszter-indirekt címzéssel kikerülhetjük. Máté: Architektúrák 2. előadás

20 MOV R1, #0 ; gyűjtsük az eredményt R1-ben,
Pl.:, a 100 szóból álló A tömb elemeinek összeadása (egy elem 4 bájt), ~ ábra. MOV R1, #0 ; gyűjtsük az eredményt R1-ben, ; kezdetben ez legyen 0. MOV R2, #A ; az A tömb címe MOV R3, #A ; a tömb utáni első cím C: ADD R1, (R2) ; regiszter-indirekt címzés a tömb ; aktuális elemének elérésére ADD R2, #4 ; R2 tartalmát növeljük 4-gyel CMP R2, R3 ; végeztünk? BLT C ; ugrás a C címkéhez, ha nem ; kész az összegzés Máté: Architektúrák 2. előadás

21 MOV R1, #0 ; gyűjtsük az eredményt R1-ben, ; kezdetben ez legyen 0.
Indexelt címzés (indexed addressing): Egy eltolási érték (offset) és egy (index) regiszter tartalmának összege lesz az operandus címe, ábra. MOV R1, #0 ; gyűjtsük az eredményt R1-ben, ; kezdetben ez legyen 0. MOV R2, #0 ; az index kezdő értéke MOV R3, #400 ; a tömb mögé mutató index C: ADD R1, A(R2) ; indexelt címzés a tömb ; aktuális elemének elérésére ADD R2, #4 ; R2 tartalmát növeljük 4-gyel CMP R2, R3 ; végeztünk? BLT C ; ugrás a C címkéhez, ha nem ; kész az összegzés , A14-19 Máté: Architektúrák 2. előadás

22 Bázisindex címzés (based-indexed addressing): Egy eltolási érték (offset) és két (egy bázis és egy index) regiszter tartalmának összege lesz az operandus címe. Ha R5 A címét tartalmazza, akkor C: ADD R1, A(R2) helyett a C: ADD R1, (R2+R5) utasítás is írható. Verem címzés (stack addressing): Az operandus a verem tetején van. Nem kell operandust megadni az utasításban. 384, A14-19 Máté: Architektúrák 2. előadás

23 Az Intel 8086/8088 társzervezése
A memória byte szervezésű. Egy byte 8 bitből áll. word, double word. Byte sorrend: Little Endian (LSBfirst). A negatív számok 2-es komplemens kódban. szegmens, szegmens cím a szegmensen belüli „relatív” cím, logikai cím, virtuális cím, OFFSET, displacement, eltolás, Effective Address (EA) fizikai cím (Address) A11-12, Máté: Architektúrák 2. előadás

24 szegmens kezdőcíme + szegmensen belüli cím
Az Intel 8086/8088 üzemmódjai valós (real) védett (protected) szegmens cím szegmens regiszter szegmens regiszter page tábla elem tartalma * ↓ szegmens kezdőcíme fizikai cím szegmens kezdőcíme + szegmensen belüli cím , A11-12 Máté: Architektúrák 2. előadás

25 Szegmens regiszterek (16 bitesek)
A szegmens regiszterek bevezetésének eredeti célja az volt, hogy nagyobb memóriát lehessen elérni. CS (Code Segment) utasítások címzéséhez SS (Stack Segment) verem címzéséhez DS (Data Segment) (automatikus) adat terület címzéséhez ES (Extra Segment) másodlagos adat terület címzéséhez A12, Máté: Architektúrák 2. előadás

26 Vezérlő regiszterek (16 bitesek)
IP (Instruction Pointer) az éppen végrehajtandó utasítás logikai címét tartalmazza a CS által mutatott szegmensben SP (Stack Pointer) a stack-be (verembe) utolsónak beírt elem logika címét tartalmazza az SS által mutatott szegmensben STATUS (SR vagy FLAGS) a processzor állapotát jelző regiszter BP (Base Pointer) a stack indexelt címzéséhez használatos SI (Source Index) a kiindulási (forrás) adat terület indexelt címzéséhez használatos DI (Destination Index) a cél adat terület indexelt címzéséhez használatos A12-13, Máté: Architektúrák 2. előadás

27 STATUS (FLAGS) bitjei (flag-jei)
O (Overflow) előjeles túlcsordulás D (Direction) a string műveletek iránya, 0: növekvő, 1: csökkenő I (Interrupt) 1: megszakítás engedélyezése (enable), 0: tiltása (disable) T (Trap) 1: „single step”, 0: automatikus üzemmód S (Sign) az eredmény legmagasabb helyértékű bit-je (előjel bit) Z (Zero) 1 (igaz), ha az eredmény 0, különben 0 (hamis) A (Auxiliary Carry) átvitel a 3. és 4. bit között (decimális aritmetika) P (Parity) az eredmény alsó 8 bitjének paritása C (Carry) átvitel előjel nélküli műveleteknél - O D I T S Z A P C 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 A12-13, 724 Máté: Architektúrák 2. előadás

28 Általános regiszterek (16 illetve 8 bitesek)
word higher byte lower byte AX AH AL Accumulátor (szorzás, osztás is) BX BH BL Base Register (címző regiszter) CX CH CL Counter Register (számláló regiszter) DX DH DL Data Register (szorzás, osztás, I/O) A13, Máté: Architektúrák 2. előadás

29 Az egyik cím mindig regiszter!
Az I8086/88 címzési rendszere Operandus megadás Adat megadás Kódba épített adat (immediate – közvetlen operandus) MOV AL, 6 ; AL új tartalma 6 MOV AX, 0FFH ; AX új tartalma 000FFH Regiszter címzés: MOV AX, BX Az egyik cím mindig regiszter! A többi adat megadás esetén az automatikus szegmens regiszter: DS A14, Máté: Architektúrák 2. előadás

30 (DS:SZO) illetve (DS:KAR)
Direkt memória címzés: a címrészen az operandus logikai címe (eltolás, displacement) MOV AX, SZO ; AX új tartalma SZO tartalma MOV AL, KAR ; AL új tartalma KAR tartalma Valahol a DS által mutatott szegmensben: SZO DW 1375H KAR DB 3FH (DS:SZO) illetve (DS:KAR) MOV AX, KAR ; hibás MOV AL, SZO ; hibás MOV AX, WORD PTR KAR ; helyes, de … MOV AL, BYTE PTR SZO ; helyes, de … A14-15, Máté: Architektúrák 2. előadás

31 Regiszter-indirekt címzés: eltolási érték nélküli indexelt címzés
Indexelt címzés: a logikai cím: a 8 vagy 16 bites eltolás + SI vagy DI (esetleg BX) tartalma MOV AX, 10H[SI] MOV AX, -10H[SI] MOV AX, [SI] Regiszter-indirekt címzés: eltolási érték nélküli indexelt címzés MOV AX, [BX] Bázis relatív (bázisindex) címzés: a logikai cím: eltolás + BX + SI vagy DI tartalma MOV AX, 10H[BX][SI] MOV AX, [BX+SI+10H] A15, Máté: Architektúrák 2. előadás

32 Stack (verem) terület címzés
Automatikus szegmens regiszter: SS Megegyezik a bázis relatív címzéssel, csak a BX regiszter helyett a BP szerepel. A16, Máté: Architektúrák 2. előadás

33 Program terület címzés
Automatikus szegmens regiszter: CS A végrehajtandó utasítás címe: (CS:IP) Egy utasítás végrehajtásának elején: IP = IP + az utasítás hossza. IP relatív címzés: IP = IP + a 8 bites előjeles közvetlen operandus Direkt utasítás címzés: Az operandus annak az utasításnak a címe, ahova a vezérlést átadni kívánjuk. Közeli (NEAR): IP <= a 16 bites operandus Távoli (FAR): (CS:IP) <= a 32 bites operandus. CALL VALAMI ; az eljárás típusától függően ; NEAR vagy FAR A16-17, Máté: Architektúrák 2. előadás

34 JMP AX ; ugrás az AX-ben tárolt címre
Indirekt utasítás címzés: Bármilyen adat címzési móddal megadott szóban vagy dupla szóban tárolt címre történő vezérlés átadás. Pl.: JMP AX ; ugrás az AX-ben tárolt címre JMP [BX] ; ugrás a (DS:BX) által címzett ; szóban tárolt címre. JMP FAR [BX] ; ugrás a (DS:BX) által ; címzett dupla szóban tárolt címre. A17, Máté: Architektúrák 2. előadás

35 Az utasítások szerkezete
prefixum operációs kód címzési mód operandus 0 - 2 byte 1 byte 0 - 1 byte 0 - 4 byte Prefixum: utasítás ismétlés, explicit szegmens megadás vagy LOCK MOV AX, CS:S ; S nem a DS, ; hanem a CS regiszterrel címzendő Operációs kód: szimbolikus alakját mnemonic-nak nevezzük Címzési mód byte: hogyan kell az operandust értelmezni Operandus: mivel kell a műveletet elvégezni A17 Máté: Architektúrák 2. előadás

36 A legtöbb utasítás kód után szerepel. Szerkezete:
Címzési mód byte A legtöbb utasítás kód után szerepel. Szerkezete: 7 6 5 4 3 2 1 Mód Regiszter Reg/Mem Ha a műveleti kód legalacsonyabb helyértékű bit-je 0, akkor byte-os művelet, 1, akkor word-ös (szavas) művelet. A18 Máté: Architektúrák 2. előadás

37 Reg/Mem jelentése, ha Mód =
 Regiszter Reg/Mem jelentése, ha Mód = byte word 00 01 10 11 000 AL AX BX + SI + DI „00” + 8 bit displ. 16 R e g i s z t r 001 CL CX 010 DL DX BP + SI 011 BL BX 100 AH SP SI DI 101 CH BP 110 DH közv. op. BP+8 bit d. BP+16 bit d. 111 BH „00”+8 bit „00”+16 bit A18 Máté: Architektúrák 2. előadás

38 7 6 5 4 3 2 1 Mód Reriszter Reg/Mem +16 bit d. AX SI+BX
Szimbolikus alakban az operandusok sorrendje, gépi utasítás formájában a gépi utasítás kód mondja meg a regiszter és a memória közti adatátvitel irányát. Pl. az alábbi két utasítás esetén a címzési mód byte megegyezik: MOV AX, 122H[SI+BX] ; hexadecimálisan 8B MOV 122H[SI+BX], AX ; hexadecimálisan 7 6 5 4 3 2 1 Mód Reriszter Reg/Mem +16 bit d. AX SI+BX A18 Máté: Architektúrák 2. előadás

39 Az általános regiszterek és SI, DI, SP, BP korlátlanul használható, a többi (a szegmens regiszterek, IP és STATUS) csak speciális utasításokkal. Pl.: MOV DS, ADAT ; hibás! MOV AX, ADAT ; helyes! MOV DS, AX ; helyes! A „többi” regiszter nem lehet aritmetikai utasítás operandusa, sőt, IP és CS csak vezérlés átadó utasításokkal módosítható, közvetlenül nem is olvasható. A18-19 Máté: Architektúrák 2. előadás

40 ; Assembly főprogram, amely adott szöveget ír a képernyőre
; ================================================= KOD SEGMENT PARA PUBLIC CODE ; Szegmens kezdet ; KOD: a szegmens neve ; align-type (igazítás típusa): BYTE, WORD, PARA, PAGE ; combine-type: PUBLIC, COMMON, AT kifejezés, STACK ; class: CODE, DATA, (CONSTANT,) STACK, MEMORY ; ajánlott értelemszerűen ASSUME CS:KOD, DS:ADAT, SS:VEREM, ES:NOTHING ; feltételezett szegmens regiszter értékek. ; A beállításról ez az utasítás nem gondoskodik! A8-9 Máté: Architektúrák 2. előadás

41 KIIR PROC FAR ; A fő eljárás mindig FAR
; FAR: távoli, NEAR: közeli eljárás ; Az operációs rendszer úgy hívja meg a főprogramokat, hogy ; a CS és IP a program végén lévő END utasításban megadott ; címke szegmens és OFFSET címét tartalmazza, SS és SP a ; a STACK kombinációs típusú szegmens végét mutatja, ; a visszatérés szegmens címe DS-ben van, OFFSET-je pedig 0 PUSH DS ; DS-ben van a visszatérési cím ; SEGMENT része XOR AX, AX ; AX0, az OFFSET rész = 0 PUSH AX ; Veremben a (FAR) visszatérési cím MOV AX, ADAT ; AX az ADAT SEGMENT címe MOV DS, AX ; Most már teljesül, amit az ASSUME utasításban írtunk ; Eddig tartott a főprogram előkészületi része A8-9 Máté: Architektúrák 2. előadás

42 ; SISZÖVEG OFFSET címe CLD ; a SZÖVEGet növekvő címek
MOV SI, OFFSET SZOVEG ; SISZÖVEG OFFSET címe CLD ; a SZÖVEGet növekvő címek ; szerint kell olvasni CALL KIIRO ; Eljárás hívás RET ; Visszatérés az op. rendszerhez ; a veremből visszaolvasott ; szegmens és OFFSET címre KIIR ENDP ; A KIIR eljárás vége A8-9 Máté: Architektúrák 2. előadás

43 KIIRO PROC ; NEAR eljárás, ; megadása nem kötelező
CIKLUS: LODSB ; ALa következő karakter CMP AL, 0 ; AL =? 0 JE VEGE ; ugrás a VEGE címkéhez, ; ha AL=0 MOV AH, 14 ; BIOS rutin paraméterezése INT 10H ; a 10-es interrupt hívása: ; az AL-ben lévő karaktert kiírja ; a képernyőre JMP CIKLUS ; ugrás a CIKLUS címkéhez, ; a kiírás folytatása VEGE: RET ; Visszatérés a hívó programhoz KIIRO ENDP ; A KIIRO eljárás vége KOD ENDS ; A KOD szegmens vége A8-9 Máté: Architektúrák 2. előadás

44 ADAT SEGMENT PARA PUBLIC DATA
SZOVEG DB Ezt a szöveget kiírja a képernyőre DB 13, 10, 0 ; 13: a kocsi vissza, ; 10: a soremelés kódja, ; 0: a szöveg vége jel ADAT ENDS ; Az ADAT szegmens vége ; ================================================= VEREM SEGMENT PARA STACK DW DUP (?) ; Helyfoglalás 100 db ; inicializálatlan szó számára VEREM ENDS ; A VEREM szegmens vége END KIIR ; Modul vége, ; a program kezdőcíme: KIIR A8-9 Máté: Architektúrák 2. előadás

45 Digitális logikai szint
Digitális áramkör: két érték – általában 0-1 volt között az egyik (pl. 0, hamis), 2-5 volt között a másik (1, igaz). Más feszültségeket nem engednek meg. Kapu (gate): kétértékű jelek valamilyen függvényét tudja meghatározni. Kapcsolási idő néhány ns (nanoszekundum = 10-9 s) Máté: Architektúrák 2. előadás

46 Tranzisztor Ha Vbe = föld, akkor a tranzisztor szigetel  Vki = Vcc
Emitter Bázis Kollektor + Vcc Vbe Vki Ha Vbe = föld, akkor a tranzisztor szigetel  Vki = Vcc Ha Vbe = Vcc, akkor a tranzisztor vezet  Vki = föld Az igaz és hamis, az 1 és 0 kétféle reprezentációja: Vcc = igaz = 1, föld = hamis = 0 (pozitív logika), Vcc = hamis = 0, föld = igaz = 1 (negatív logika). Máté: Architektúrák 2. előadás

47 NEM (NOT) kapu, inverter (3.1-2. ábra)
+ Vcc Szimbolikus jelölése: + Vcc Igazság tábla: A X erősítő Inverziós gömb Nézet Vezérlők eszközkészlet látszódjék A megjeleníteni kívánt .swf file-t a szerkesztendő PPT directory-jába másolni Az utolsó eszközre (További eszközök) bal click Schockwave Flash Object bal click A dián bal click A „borítékot” a megfelelő helyre és méretre vinni. A „borítékon” jobb click Custom melletti üres mezőbe két gyors bal click Movie URL –be beírni a file nevét Embed Movie –t kipipálni OK A dián csak akkor látszik az ábra, ha már vetítettük. Máté: Architektúrák 2. előadás

48 NEM-ÉS (NAND) kapu (3.1-2. ábra)
+ Vcc V1 Vki V2 Szimbolikus jelölése: Igazság tábla: Máté: Architektúrák 2. előadás

49 NEM-VAGY (NOR) kapu (3.1-2. ábra)
Szimbolikus jelölése: + Vcc Vki V1 V2 Igazság tábla: Máté: Architektúrák 2. előadás

50 Szimbolikus jelölése:
ÉS (AND) kapu (3.2. ábra) Szimbolikus jelölése: Igazság tábla: Máté: Architektúrák 2. előadás

51 Szimbolikus jelölése:
VAGY (OR) kapu (3.2. ábra) Szimbolikus jelölése: Igazság tábla: Máté: Architektúrák 2. előadás

52 Boole-algebra Olyan algebra, amelynek változói és függvényei csak a 0, 1 értéket veszik fel, a műveletei: ÉS (konjunkció), VAGY (diszjunkció), NEM (negáció). Igazságtábla: olyan táblázat, amely a változók összes lehetséges értéke mellett megadja a függvény vagy kifejezés értékét. Máté: Architektúrák 2. előadás

53 Diszjunktív normálforma.
Pl. 3 változós többségi függvény (3.3. ábra): értéke 1, ha legalább két argumentuma 1 Igazság tábla: A B C M 1 Boole-algebrai alakja: A fölülvonás a NEM (negáció), az egymás mellé írás az ÉS, a + a VAGY művelet jele. Diszjunktív normálforma. Máté: Architektúrák 2. előadás

54 Boole-függvény megvalósításának lépései (3.3. ábra):
Máté: Architektúrák 2. előadás

55 NAND és NOR előnye: teljesség (3.4. ábra)
Máté: Architektúrák 2. előadás

56 Pl.: AB + AC és A(B + C) ekvivalens (3.5. ábra).
Definíció: Akkor mondjuk, hogy két Boole-függvény ekvivalens, ha az összes lehetséges bemenetre a két függvény azonos kimenetet ad. Két Boole-függvény ekvivalenciája könnyen ellenőrizhető az igazság táblájuk alapján. Pl.: AB + AC és A(B + C) ekvivalens (3.5. ábra). Az első függvény megvalósításához két ÉS és egy VAGY kapura van szükség, a másodikhoz elegendő egy ÉS és egy VAGY kapu. Máté: Architektúrák 2. előadás

57 Néhány azonosság (3.6. ábra)
Máté: Architektúrák 2. előadás

58 A+BC=A+(BC)=(A+B)(A+C)
Disztribúciós szabály: A+BC=A+(BC)=(A+B)(A+C) Jelölje az ÉS műveletet ٨ , a VAGY műveletet ٧ , akkor A ٧ (B ٨ C) = (A ٧ B) ٨ (A ٧ C) Máté: Architektúrák 2. előadás

59 Milyen adat típusokat ismer? Milyen karakter kódolásokat ismer?
Feladatok Milyen adat típusokat ismer? Milyen karakter kódolásokat ismer? Milyen feladatai vannak a CPU-nak? Mi a központi memória feladata? Mi a memória cella/rekesz? Mit jelent a big endian kifejezés? Milyen problémát okoz az eltérő bájtsorrend? Mi a Hamming távolság? Mekkora a hexadecimális E6 és C7 Hamming távolsága? Hány ellenőrző bit szükséges 256 kódszó 1 hibát javító kódolásához? Máté: Architektúrák 2. előadás

60 10 bites címek 1024 db 8 bites rekesz 10 1024 12 9 1024 10 11 1024 10
Feladatok Az alábbi memóriák közül melyik lehetséges, melyik ésszerű? Indokolja meg! 10 bites címek db 8 bites rekesz Egy régi gépnek 8192 szavas memóriája volt. Miért nem 8000? Máté: Architektúrák 2. előadás

61 Melyik címre hivatkozik az alábbi utasítás? MOV AX, 12H[SI]
Feladatok A memória 100-adik bájtjától a H 4 bájtos számot és – folytatólagosan – az abcd szöveget helyeztük el. Mi az egyes bájtok tartalma, ha a memória big/little endian szervezésű? Mi a helyzet Intel 8086/8088-as gépen? Hogyan számítjuk ki a fizikai címet Intel 8086/8088-as gépen valós üzemmódban? Melyik címre hivatkozik az alábbi utasítás? MOV AX, 12H[SI] Melyik címre ugrik az alábbi utasítás? JMP FAR SS:6[BX,DI] Máté: Architektúrák 2. előadás

62 Mi a közvetlen operandus megadás? Mi a direkt címzés?
Feladatok Milyen operandus megadási módokat ismer? Ezek közül melyek alkalmazhatók az IBM PC-n? Mi a közvetlen operandus megadás? Mi a direkt címzés? Mi a regiszter címzés? Mi a regiszter-indirekt címzés? Mi az indexelt címzés? Mi a bázisindex címzés? Milyen az I-8086/8088 társzervezése? Ismertesse az I-8086/8088 regiszter készletét! Máté: Architektúrák 2. előadás

63 Ismertesse az I-8086/8088 szegmens regisztereit!
Feladatok Ismertesse az I-8086/8088 szegmens regisztereit! Ismertesse az I-8086/8088 általános regisztereit! Ismertesse az I-8086/8088 vezérlő regisztereit! Mire szolgál a STATUS (FLAGS) regiszter? Ismertesse az I-8086/8088 utasításainak szerkezetét! Ismertesse az I-8086/8088 címzési módjait! Ismertesse az I-8086/8088 stack terület címzését! Ismertesse az I-8086/8088 program terület címzését! Milyen prefixumokat ismer? Mire szolgál a címzési mód bájt? Máté: Architektúrák 2. előadás

64 Mikor mondunk két Boole-függvényt equivalensnek?
Feladatok Mi az igazság tábla? Írja fel a NEM, ÉS, VAGY, NAND, NOR, XOR művelet igazság tábláját! Mi a Bool algebra? Írja fel a 3 változós többségi függvény igazság tábláját és Bool-algebrai alakját! Mikor mondunk két Boole-függvényt equivalensnek? Hogy valósítható meg egy Boole-függvény? Mit jelent a NAND és NOR művelet teljessége? Írja föl a Boole-algebra legfontosabb azonosságait! Mit jelent az áramköri ekvivalencia? Írja fel a De Morgan szabályt! Máté: Architektúrák 2. előadás


Letölteni ppt "előjel nélküli és előjeles egész számok (8, 16, 32, 64 bites)."

Hasonló előadás


Google Hirdetések