o siinid - andmesiin, aadress-siin, juhtsiin, ... o välisseadmed - välismälu, sisend/väljundseadmed, kontrollerid, ... · Programmi täitmine arvutis: o masinkäsud - protsessori käsustik o operandid, aadresside moodustamine o andmete kujutamine madaltasemel: täisarvud, ujupunktarvud, sümbolid ja stringid (sõned), ... o käskude täitmistsükkel juhtseadmes: käsuregister, käsuloendaja (PC), aadressregister, olekuregister (flags), ... o katkestused John von Neumann (1903 - 1957) - mällu salvestatud programmi idee. Annab võimaluse programme genereerida (programm on andmete eriliik). Neumanni arhitektuuri kriitika. Need kaks pilti siin on kopeeritud meie põhiõpikust · Arvutisüsteemi kihid: o riistvaralised komponendid, füüsiline võrk o tarkvaralised komponendid
Odavad kuvarid, aga lekked. Aktiivmaatriksiga LCD erinevus eelmisega seisneb selles, et iga vedelkristalli juures on oma transistor, mis juhib pinget. Passiivmaatriksiga OLED nii anood kui katood on ühelt poolt kaetud orgaanilise ainega. On valmistatud ribadena, mis on risti. Selle abil saab adresseerida kõiki punkte. Aktiivmaatriksiga OLED Kasutatakse TFT-maatriksit, millega määratakse heledus. Igal väljal 2 transistori. Käsu täitmine protsessoris (käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, op automaat, juhtautomaat) Käsukoodi laadimises saadetakse käsuloenduri sisu mälu aadressiregistrisse (MAR), modifitseeritakse käsuloenduri väärtust (PC = PC + 1) ja loetakse käsukood mälust registrisse. Käsu täitmine tähendab, et juhtautomaat genereerib iga käsu täitmiseks terve rea juhtsignaale. Käsukoodi dekodeerimisele järgneb hargnemine, kus igas harus genereeritakse juhtsignaalid, mis on vajalikud konkreetse käsu täitmiseks.
Sisukord 1. Analooginfo, digitaalne info, ADC, DAC ja helikaart (14, 327-335) .................................... 2 2. Enamkasutatavad kombinatsioonskeemid (41-79) ................................................................. 3 3. Enamkasutatavad järjestiskeemid (80-124) ............................................................................ 4 4. Protsessori struktuur: käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat (125-132) ..................................................................................................... 5 5. Konveier protsessoris ja mälus (163-167 mälu + 184 cpu) .................................................... 8 6. Vahemälu (Cache) (171-182) ................................................................................................ 10 7
...................................................................................... 31 3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris. VT XI piletit.......................31 XIX.......................................................................................................................................... 31 1. Kombinatsioonskeemid ja järjestikskeemid. VT XVIII piletit.............................................31 2. Protsessori üldstruktuur (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat)......................................................................................................... 31 3. Andmeedastus arvutis (järjestikandmeedastus, paralleelandmeedastus, veakindlad koodid). VT XVI piletit.......................................................................................................... 32 XX..................................................................................................................
TÄITMISEL. Operatsiooniautomaat sisaldab aritmeetika- loogika seadet (ALU) ja registreid ning on mikrooperatsioonide teostaja. Juhtautomaat korraldab operatsiooniautomaadi tööd. Juhtautomaadil tuleb lahendada keerukaid loogikaülesandeid. Arvutis on operatsiooniautomaadiks protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat. Juhtautomaat sisaldab mikroprogrammi e. rida elementaarkäske. 15. PROTSESSORI STRUKTUUR (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder). Protsessor sooritab tehteid mälus paiknevate käskude järgi. Peale aritmeetika- loogikaploki kuulub protsessori koosseisu mitu registrit ning juhtautomaat- mikroprogrammautomaat. · käsuloenduri ülesandeks on säilitada programmi järgmise käsu aadressi · programmi käsk loetakse mälust käsuregistrisse, kus seda hoitakse seni, kuni käsudekooder ta ära tunneb · juhtautomaat- käsu järgi määrab juhtautomaat protsessori masinatsükli
Protsessori arhitektuur taktsagedus ~4 MHz, tänapäevastel protsessoritel ulatub see gigahertsidesse. Protsessori erinevate osade kirjeldus: Juhtplokk (Control Unit) dekodeerib käsu mikrooperatsioonideks ja annab protsessori teistele osadele vastavad korraldused käsu täitmiseks ning vastutab hiljem tulemi tagasikirjutamise eest. Kasutab spetsiaalseid registreid: programmiloendur (Program Counter) ja käsuregister (Instruction Register). Töötlemisplokk (Processing Unit) sisaldabaritmeetikaseadme (ALU - Arithmetic Logic Unit), mis suudab teostada arvutustehteid etteantud andmetega ehk liita, teostada loogikatehteid ja korrutada ning kombineerida neid tegevusi ning ujukoma seadme (FPU - Floating Point Unit) keeruliste arvutuste jaoks, mis ei ole sooritatavad ALU abil. Töötlemisplokk kasutab spetsiaalseid registreid: olekuregister (Status Register) ja
b). Tarkvaralised katkestused- mõni taustal jooksev programm palub näiteks andmete kõvakettale edastamist. *Katkestused on liigitatud ka prioriteetsuse järgi - mida kõrgem on katkestue prioriteet, seda kiiremini seda teenindatakse. 30.Protsessori üldstruktuur[1] *Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude ning andmete toel. Üldjuhul kuuluvad protsessori ehitusse alati käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, ALU ning hulk andme- ja aadressiregistreid. Käsu täitmist protsessoris nimetatakse ka von Neumanni tsükliks. Protsessori osade funktsioonid: a). Käsuloendur(Program Counter)- Käsuloenduri ülesandeks on viidata järgnevalt täitmisesse mineva käsu aadressile mälus. Käsuloendur ei ole tegelikult kuidagi seotud loendamisega, ta on tühipaljas viit. (Nagu ka loengus mainisite, on Intel oma protsessorites
I. Käsu täitmine protsessoris: Juhtautomaat- käsu täitmise juhtimine, väljastab vajalikke juhtsignaale protsessori osadele kui ka arvutile. Programmi käsu täitmine koosneb mitmetest etappidest, mida käivitavad juhtautomaadist saabuvad juhtsignaalid. Operatsioonautomaat tegeleb andmete vahetu teisendamisega. Koosneb ALUst, registermälust ja lippude registrist. Registermälu töötab protsessori sagedusel, väike ja kallis. Kuna ALUl mälu puudub, kasutatakse lippude registrit eelneva tulemuse salvestamiseks. Käsuloendur on vajalik, et teada, millise käsu täitmise juures parasjagu ollakse. Käsuloendur säilitab järgmisena täitmisele tuleva käsu aadressi. Vajalik näiteks katkestuse korral ja alamprogrammi poole pöördumisel, et fikseerida tagasipöörde aadress järgmise käsu juurde. Käsuregister- kui protsessor väljastab käsuloendurist aadressi ja loeb selle järgi mälus...
terve rea juhtsignaale, mis näiteks kommuteerivad ALU sisenditesse läbi multipleksorite registermälu operandid. Juhtautomaat valib ka ALU operatsiooni ja kommuteerib ALU väljundisse registri, kuhu läheb tulemus. Iga käsu täitmiseks on oma individuaalne elementaartegevuste jada. See tähendab, et dekodeerimisele järgneb hargnemine, kus igas harus genereeritakse juhtsignaalid, mis on vajalikud just konkreetse käsu täitmiseks. Protsessori üldstruktuur (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat). Operatsiooniautomaat tegeleb andmete vahetu teisendamisega. See koosneb ALUst, registermälust ja ALU juurde kuuluvast lippude registrist. Registermälu on väga kiire protsessori sagedusel töötav mälu, vahetult teisendavate operandide, vahetulemuste ja lõpptulemuste salvestamiseks. Kiire mälu on väga kallis ja sellepärast on ta väikesemahuline. Mõne käsu täitmisel võivad operandid läbida ALU korduvalt
märgi osa sellel parem klõps ning “Comment”). Küsimuste järel on vastamise koht. Vastamisel lisage kindlasti küsimus ja järjekorra number! TUBLID OLETE! :) Kes ütles? Palume autorit! :-) Kuidas kasutada Google Doc-si, õppevideo: http://www.youtube.com/watch?v=lMqdex3KDQM Rene 1-6 1. Käsu täitmine protsessoris (käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, operatsioon automaat ja juhtautomaat). 2. Arvuti mälu hierarhia. 3. Analoog info, ADC, DAC ja helikaart. 4. Pooljuhtmälud. 5. Konveier protsessoris ja mälus. 6. Virtuaal mälu. TAUSTAVÄRVIGA KÜSIMUSED ON VASTAMATA!!! PIIA 7-12 8. Andmevahetus mikroarvutis (erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses, AB, DB, CB). 7. Erinevad siinid ja nende osa andmevahetuses (AB, DB, CB). 9. Optilised mäluseadmed. 10
1. TRIGERID Mäluelement, mis säilitab 1 biti infot. Kahe stabiilse olekuga loogikalülitus (1 või 0). Olek vastab väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab endise oleku või muudab seda hüppeliselt. Tavaliselt 2 väljundit: otsene O ja invertne Õ. Tööpõhimõtte järgi jaotatakse: Seadesisenditega ehk SR-trigerid Loendussisenditega ehk T-trigerid Andmesisenditega ehk D-trigerid Universaalsisenditega ehk JK-trigerid SÜNKROONNE TRIGER (flip-flop) oleku reguleerimine sisendite baasil toimub vaid taktiimpulsi mõjul. ASÜNKROONNE TRIGER (latch) info salvestatakse vahetult sisenditesse antud signaalide põhjal. Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest liigitatakse ühe- või kahe-taktilisteks. Ühetaktiline: puuduseks, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada. Kahetaktiline: master-slave, kokku ühendatud kaks trigerit, et sünkroonimisel nulli haarami...
3) dekodeerima selle 4) võtma vastu käsu sisule vastavad loogilised otsused 5) väljastama juhtsignaali kõigile komponentidele arvutis. 6) leidma uue käsuaadressi ning salvestama ta käsuregistrisse. Ühe käsu täitmiseks kuluvat aega nimetatakse käsutsükliks VON NEUMANNI TSUKKEL 1) Käsu lugemine 2) Käsu modifitseerimine 3) Käsu desifreerimine 4) Käsutäitmise mikroprogramm käivitatakse (juhtautomaat) 5) Resultaadi säilitamine registris Protsessori üldstruktuur (käsuloendus, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsiooniautomaat). Lk 127 joonis Protsessor on arvuti keskne osa. Programmi täitmine eeldab pidevat andmevahetust protsessori ja mälu vahel. Käsuloendur programm on käskude jada, mida protsessor peab täitma. Protsessoril on vaja järjehoidjat, et teada millise käsu täitimise juures parasjagu ollakse. Selleks kasutataksegi käsuloendurit. Loendus on loogikaelement, kus hoitakse järgmisena tuleva käsu aadressi. Loendurit kasutatakse sellepärast, et
..................................................................................... 13 Protsessor .......................................................................................................................................14 Protsessori üldstruktuur............................................................................................................. 14 käsuloendur (PC - Program Counter, IP - Instruction Pointer)............................................. 16 käsuregister (IR - Instruction Register)................................................................................. 17 käsudekooder (Instruction Decoder)......................................................................................18 juhtautomaat (CU - Control Unit)..........................................................................................18 operatsioonautomaat (Data Path)..........................................................................................
............................................................................................................................................ 14 Protsessori üldstruktuur ............................................................................................................... 14 o käsuloendur (PC - Program Counter, IP - Instruction Pointer) ............................................... 16 1 o käsuregister (IR - Instruction Register) ................................................................................... 17 o käsudekooder (Instruction Decoder) ....................................................................................... 18 o juhtautomaat (CU - Control Unit) ........................................................................................... 18 o operatsioonautomaat (Data Path) ....................................................................
protsessorisse ja vastupidi protsessorist paljudesse out-itesse, lugeda mälust käske ning salvestada sinna vajaliku infot. Siinis edastatakse andmeid mõlemas suunas (protsessori ja in/out seadme vahel, mälu ja käsud). Siinidraiver-element, mis eraldab mingi seadme siinist. PILET 16. Printerid ja värviline trükk. Andmevahetus mikroarvutis: einevad siinid (AB,DB, CB) ja nende osa andmevahetuses. Pinumälu PILET 17. Vahemälu. Protsessori struktuur : käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat - nende osa käsu täitmisel. Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu reigistrit ning vahemälu. CPU on arvuti aju. Personaalarvutite puhul mahub see ära ühte kiipi ehk mikroskeemi ja seda nimetatakse mikroprotsessoriks. Iga protsessori põhikomponent on aritmeetika-loogikaplokk (ALU - Kõiki
registeraadressi). võimas registermälu. efektiivne andmevahetus alamprogrammidega. efektiivne siirdekäskude ja alamprogrammide juhtimine. lihtsad käsud CISC – Complex Instruction Set Computer Palju käske. Aeglane. Interpretaatori rolli täidab kristalli pinnal realiseeritud mikroprogramm. ~ 1 CISC-käsk = 5 RISC käsku Tavaliselt on reaalsetes protsessorites RISC & CISC ideoloogia paralleelselt. 38. Protsessori üldstruktuur(Käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsiooniautomaat) Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu registrit ning vahemälu. Käsuloenduri ülesandeks on järjestikuste käskude lugemine PC aadressi järgi. Käsuloendur saab järgneva käsu aadressi ???-st (juhtautomaadist arvatavasti ... või siis programmistilt). Saadab Read signaali ja
peale pinumälu piirkonnas ja seejärel kirjutatakse sõna mällu (nt 1001). Seega näitab pinumälu osuti (PS) alati viimasele sõnale pinumälus. Lugemine koosneb samuti kahest etapist. Esiteks loetakse SP järgi sõna (1001) ja seejärel suurendatakse pinumälu osutit ühe võrra (SP+1), et näitaks järgmisele pinumälusse jäänud sõnale. Pilet 19 1. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad. (p16) 2. Protsessori üldstruktuur. (käsuloendur, käsuregister, käsudekooder, juhtautomaat, operatsioonautomaat). 3. Puutetundlikud ekraanid. Mikroskeemide valmistamise tehnoloogiad Mikroskeemid moodustavad perekondi, mille elemendid on ühilduvate elektriliste parameetritega ja neid saab kasutada koos loogikaskeemide koostamisel. Eri perekondade komponendid võivad olla mitteühilduvad toitepinge, sisend- ja väljundnivoode poolest. Edukaim biopolaarne tehnoloogia oli TTL.
e k o o DC d e r Dekooder Käsuregister Juhtsignaal Väljundsignaal Joonis 1.37. Mälul põhinev mikroprogrammautomaat 68 1.6.4. Algoritmide programmiline realiseerimine Juhtseadmete riistvara ja tarkvara duaalsusest (ühildatavusest ja asendatavusest) tuleneb, et juhtalgoritme saab realiseerida nii aparatuursete (riistvara) kui ka programmiliste (tarkvara) vahenditega
registrid ühesuurused. Iga register saab sisaldada üht numbrit, kuni teatud maksimumini, mis on määratud registrite suurusega. Registritest saab lugeda ja kirjutada väga suurel kiirusel, sest need asuvad CPU sees. o käsuloendur (PC - Program Counter, IP - Instruction Pointer) Kõige tähtsam register, mis osutab järgmisele instruktsioonile, mis on vaja kinni püüda ja täide viia. Tegelikult ei loe see register midagi, nimi on natuke rappaviiv. o käsuregister (IR - Instruction Register) Ka üks tähtis register, mis sisaldab (omab) instruktsiooni, mida antud hetkel täide viiakse. o käsudekooder (Instruction Decoder) Complex circuitry in the CU designed to decode (interpret) any instruction in the computer's machine code repertoire. o juhtautomaat (CU - Control Unit) Juhtautomaat on vastutav käskude võtmise ees peamälust ja nende tüübi kindlakstegemisel o operatsioonautomaat (Data Path)
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
