Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Aritmeticko - logická jednotka OB21-OP-EL-CT-JANC-M-3-006

3  John von Neumann navrhl krátce po druhé světové válce schéma počítače, které je s malými úpravami platné dodnes.  Činnost počítače řídí řadič, který vydává povely všem ostatním částem, tedy vstupním a výstupním zařízením, operační paměti a aritmeticko-logické jednotce (ALU).

4 Aritmeticko - logická jednotka Blokové schéma počítače podle Johna von Neumanna

5 Aritmeticko - logická jednotka Principy činnosti počítače podle von Neumanna:  do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program pro provedení výpočtu  do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat  provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem. Mezivýsledky jsou ukládány do paměti.  po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení

6 Aritmeticko - logická jednotka Odlišnosti dnešních počítačů:  možnost umístění více procesorů v počítači  multitasking (paralelní zpracování více programů)  program se nemusí do paměti zavádět celý, ale po částech  existují vstupně-výstupní zařízení

7 Aritmeticko - logická jednotka  Aritmeticko-logická jednotka – ALU (Arithmetic Logic Unit) je část procesoru, která provádí výpočty.  Prováděné operace jsou na základní úrovni (u některých mikroprocesorů jen sčítání, odčítání a základní logické operace jako logický součet, součin, negace, posuv…).

8 Aritmeticko - logická jednotka  Jádrem ALU je operační blok, který zpracovává operandy přivedené na vstupy.  Na jeho výstupu se výsledek operace předá k dalšímu zpracování.  Střadač je vlastně registr, ve kterém se uchovávají data (například druhý operand pro operaci sčítání, mezivýsledek minulé operace …).  Registr příznaků (stavový registr) – jedná se o registr, u kterého se využívají jednotlivé bity.

9 Aritmeticko - logická jednotka Každý bit určuje určitý příznak (nastavení 0 nebo 1) jako například:  příznak přenosu do vyššího řádu při sčítání  příznak nuly  příznak znaménka  V mikroprocesoru se v dnešní době nacházejí i další pomocné registry, které rozšiřují schopnosti procesoru. Například indexové registry se využívají při výpočtu adresy paměti, s níž se má provést operace.

10 Aritmeticko - logická jednotka Blokové schéma aritmeticko logické jednotky

11 Aritmeticko - logická jednotka  Zásobníková paměť (stack, LIFO) se používá pro zápis adres návratu při volání mikroprogramu nebo pro dočasný zápis obsahu registrů po dobu provádění pomocného výpočtu.  Procesor je jednou z nejdůležitějších částí počítače. V dnešní době se procesor vyskytuje hlavně v podobě mikroprocesoru (integrovaného obvodu). Základními částmi procesoru jsou ALU (aritmeticko logická jednotka) a CU (Control Unit - řadič). V moderních mikroprocesorech se samozřejmě vyskytují další jednotky FPU (koprocesor), jednotka větvení atd. Mnohdy jsou výkonné jednotky přítomné v procesoru více než jednou (superskalární procesor).

12 Aritmeticko - logická jednotka  Jednoduchá aritmeticko - logická jednotka ( ALU) je řízena signály F0 a F1, které umožňují 4 možné operace:  buď na sběrnici R pouští obsah zbernice A,  anebo vykoná logický součet čísel na sběrnicích A, B,  anebo vykoná logický součin čísel na sběrnicích A, B,  anebo na sběrnici R dává negaci čísla ze sběrnice A.  Tyto 4 logické operace stačí pro vykonání libovolné aritmetické, či logické operace.

13 Aritmeticko - logická jednotka F0F1R 0 0A 0 1A+B 1 0A&B 1 1not(A)

14 Shifter  Pro realizaci dalších matematických operací (násobení, dělení) je nutný posun binárního čísla doleva resp. doprava o 1 bit. Logický obvod pro posouvání se nazývá shifter nebo posuvný registr.  Shifter  Shifter (SH) je řízený řídícími signály F2 a F3, které umožňují 3 možné operace (kombinace 1,1 je nedovolená):  buď na sběrnici S pouští obsah sběrnice R,  anebo vykoná posun doprava či doleva - t. j. na sběrnici S dává posunuté číslo ze sběrnice R daným směrem.

15 Shifter F2F3S 0 0R 0 1posun do L 1 0posun do P 1 1nedef.

16  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

17 Literatura  M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, Kopp České Budějovice, 2008  J. Bernard, J. Hugon, R. Le Corvec: Od logických obvodů k mikroprocesorům I 


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google