Protsessori mudel (0)

Eesti Infotehnoloogia Kolledzh - Informaatika - Digiloogika

1 Hindamata

EESTI INFOTEHNOLOOGIA KOLLEDŽ
Protsessori mudel
Digitaalloogika ja –süsteemid
Praktikumi aruanne
Esitatud: 13.11.2013

Ülesande lahenduskäik ja selgitus

Kõige pealt loen sisse A ja B väärtused ning liidan omavahel kokku. Siis kontrollin , kas tekkis ülekanne ehk kas number on suurem kui 15. Kui number on suurem kui 15, siis kahendsüsteemis olev number vajab rohkem kui ühte registri pesa, kuhu mahub 4 numbrit. Selle tulemusena pean kasutama kahte registri pesa, kus esimeses pesas olevat väärtust suurendan ülekande järgi ühe võrra. See järel liidan saadud summale juurde C väärtuse ja jälle kordan ülekande kontrolli. Järgnev samm on D väärtuse juurde liitmine ja samuti ülekande kontroll. Viimaseks sammuks on kontroll, kas kogu summa on suurem või väiksem kui 16. Sellest saan teada, mis number on registri 6ndas pesas. Kui registri 6ndas pesas on 0, siis on väiksem kui 16 ja teistel juhtudel on suurem kui 16. Kui summa on väiksem kui 16, siis liidan saadud summale 15 juurde ja lõpetan programmi töö.

Programmikood

// Loen registrisse 1 sisse A väärtuse.
1:2: : : : :REG1: : : : : : : :A:X:X:X:X:X:X:X:X
// Loen registrisse 2 sisse B väärtuse.
2:3: : : : :REG2: : : : : : : :B:X:X:X:X:X:X:X:X
// Liidan registris 1 oleva väärtuse kokku registris 2 oleva väärtusega ja tulemuse panen registrisse 1. Loen registrisse 2 sisse C väärtuse.
3:4: : :REG1:REG2:REG2: : : :ADDC: :REG1: :C:X:X:X:X:X:X:X:X
// Kui ülekanne on 0 (null), siis ei tehta midagi.
4:5: : : : : : : : : : : : : :X:X:X:X:X:X:X:0
// Kui ülekanne on 1 (üks), siis suurendan registri 6 sees olevat väärtust ühe võrra.
4:5:REG6: : : : :INC: : : :REG6: : : :X:X:X:X:X:X:X:1
// Liidan registris 1 oleva väärtuse kokku registris 2 oleva väärtusega ja tulemuse panen registrisse 1. Loen registrisse 2 sisse D väärtuse.
5:6: : :REG1:REG2:REG2: : : :ADDC: :REG1: :D:X:X:X:X:X:X:X:X
// Kui ülekanne on 0 (null), siis ei tehta midagi.
6:7: : : : : : : : : : : : : :X:X:X:X:X:X:X:0
// Kui ülekanne on 1 (üks), siis suurendan registri 6 sees olevat väärtust ühe võrra.
6:7:REG6: : : : :INC: : : :REG6: : : :X:X:X:X:X:X:X:1
// Liidan registris 1 oleva väärtuse kokku registris 2 oleva väärtusega ja tulemuse panen registrisse 7.
7:8: : :REG1:REG2: : : : :ADDC: :REG7: : :X:X:X:X:X:X:X:X
// Kui ülekanne on 0 (null), siis ei tehta midagi.
8:9: : : : : : : : : : : : : :X:X:X:X:X:X:X:0
// Kui ülekanne on 1 (üks), siis suurendan registri 6 sees olevat väärtust ühe võrra.
8:9:REG6: : : : :INC: : : :REG6: : : :X:X:X:X:X:X:X:1
// Kui registri 6 väärtus on null, siis summa on väiksem kui 15 ja loen registrisse 1 sisse väärtuse 15.
9:10: : : : :REG1: : : : : : : :15:X:X:X:X:X:0:X:X
// Kui registri 6 väärtus on 1, siis summa on suurem kui 15 ja lõpetan programmi töö.
9:END: : : : : : : : : : : : : :X:X:X:X:X:1:X:X
// Liidan registris 1 oleva väärtuse kokku registris 7 oleva väärtusega ja tulemuse panen registrisse 7.
10:11: : :REG1:REG7: : : : :ADDC: :REG7: : :X:X:X:X:X:X:X:X
// Kui ülekanne on 0 (null), siis lõpetatakse programmi töö.
11:END: : : : : : : : : : : : : :X:X:X:X:X:X:X:0
// Kui ülekanne on 1 (üks), siis suurendan registri 6 sees olevat väärtust ühe võrra ja lõpetan programmi töö.
11:END:REG6: : : : :INC: : : :REG6: : : :X:X:X:X:X:X:X:1

Tulemused

Test 1

Joonis 1 Test 1 sisendid
Joonis 1 sisaldab nelja sisendi A, B, C ja D väärtustamist vahemikus 0 kuni 15. Hetkel on igale muutujale väärtustatud 15, mille tulemusena on summa 60.
Joonis 2 Test 1 programmi visuaalne pool
Joonis 2 sisaldab test 1 visuaalset poolt. Registri osas R1 on näha kolme sisendi summast ühte osa, kuna üks registri osa mahutab ainult nelja numbrit. Registri osas R2 on näha viimast sisendit ning registri osas R6 ja R7 on nelja sisendi summa, milleks hetkel on kahendsüsteemis 111100, mis kümnend süsteemis on 60. Funktsioonid F1 ja F4 on sisse lülitatud, millega saab teha erinevaid tehteid näiteks ADDC, mis on kahe arvu liitmine või INC, mis on ühe võrra suurendamine ja nii edasi.

Test 2

Joonis 3 Test 2 sisendid
Joonis 3 sisaldab nelja sisendi A, B, C ja D väärtustamist vahemikus 0 kuni 15. Hetkel on igale muutujale väärtustatud 2, mille tulemusena on summa 8. Kuna summa on väiksem kui 15, siis tuleb sellele juurde liita arv 15, mille lõpp tulemuseks on 23.
Joonis 4 Test 2 visuaalne pool
Joonis 4 sisaldab test 2 visuaalset poolt. Registri osas R2 on näha arv D väärtust. Registri osas R1 on näha arvu 15, kuna kogu summa oli väiksem kui 15, siis tuleb kogu summale juurde liita arv 15. Registri osas R6 ja R7 on nelja sisendi summa, millele on otsa liidetud arv 15. Kogu summa on kahendsüsteemis 10111, mis kümnend süsteemis on 23.

Programmi kood

Joonis 5 Programmi kood
Joonis 5 sisaldab programmi koodi, mis sai lahti seletatud punktis 1.1.

Kokkuvõte

Ülesande käigus pidi looma nelja numbri summaatori protsessori mudelil . Numbrid peavad olema vahemikus 0 kuni 15. Kuna registri osadesse mahub ainult 4 numbrit ja kahendsüsteemis 15st numbrist suuremad numbrid koosnevad 5st ja 6st numbrist, siis tuleb kasutada kahte registri osa, kuhu kirjutatakse lõpp summa.
Programmi testimisel tegin läbi 2 testi. Esimesel testil kasutasin sisendeid , mis kogu summaks andsid vastuse, mis oli suurem kui 16. Teisel testil kasutasin sisendeid, mis kogu summaks andsid vastuse, mis oli väikse kui 16. Mõlemal korral jõudsin soovitud tulemuseni ja saadud vastus vastas ülesande püstitusele.
Tallinn 2013

.DOCX Laadi alla originaalfail 6 lk · .docx · 9 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 6 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2016-09-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti

9 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

kuusteistnullkaheksa Õppematerjali autor

Protsessori mudel gigiloogika informaatika

Sarnased õppematerjalid

pdf

Arvuti arhitektuur ja riistvara testide konspekt

Arvuti riistvara 1. Arvutustehnika ajalugu a. Kes on nende kuulsate sõnade autor(id)? “640K mälu peaks olema piisav kõikidele.” ■ Vastus: Bill Gates b. Milline oli esimene kommertsmikroprotsessor? ■ Vastus: 4004 c. Milline oli esimene tabelarvutusprogramm? ■ Vastus: VisiCalc d. Milline nendest firmadest esitles esimesena WYSIWYG konsteptsiooni? ■ Xerox e. Milline nendest firmadest valmistas esimese 32bitise protsessori? ■ National Semiconductor f. Milli(ne/sed) arvuti(d) aitasi(d) briti valitusel II maailmasõja ajal murda koode? ■ Colossus g. Milline organisatsioon lõi WWW esialgse spetsifikatsiooni? ■ CERN 2. Arvuti, mis see on? 3. Protsessorid 1 4. Protsessorid 2

Arvuti arhitektuur

docx

Arvutiarhitektuuri testid

V:1110 13) Milline allpooljoonistatud signaalidest on joonisel kujutatud loogikaahela väljundis f1, kui taktsignaal esimese trigeri sisendis on kujutatud real Clk? V: E 4.test Sisend-väljund 1) Mida tähendab lühend DMA? V: Direct Memory Access 2) Joonisel on kujutatud sünkroonse andmeedastuse ajadiagramm. Protsessori poolt väljastatud aadress jõuab siinile 5 ns möödumisel. Viivis, mis tekib info (aadress/andmed) liikumisel protsessori ja I/O seadme vahel on 4ns. Aadressi dekodeerimine võtab aega 3ns. Adresseeritud seade edastab andmed siinile 5ns möödumisel. Sisend-puhvri setup-time on 4ns. Milline on maksimaalne kiirus megahertsides, millega nendel seadmetel õnnestub sellel siinil infot vahetada? V: 40,0 MHz 3) Joonisel kujutatud arvuti katkestuste prioriteetide ahelas on INTR2 madalama prioriteediga kui INTR1. Reasta joonisel kujutatud seadmete katkestusesoovide täitmise järjekord alates

Infoharidus

282

pdf

Mikroprotsessortehnika

4 2. MIKROPROTSESSORID 61 2.1. Mikroprotsessorite ja arvutite ehitus 61 2.1.1. Põhimõisted 61 2.1.2. Arvuti põhiplokkid ja siinid 63 2.1.3. Töötsüklid 65 2.2. Mikroprotsessori tööpõhimõte 67 2.2.1. Protsessori ehitus 67 2.2.2. Registrid ja nende otstarve 68 2.2.3. Ajadiagrammid 71 2.2.4. Käsu- ja andmevormingud 72 2.2.5. Protsessori käsustik 75 2.2.6. Adresseerimine 77 2.2.7. Pinumälu 79 2.2.8. Protsessori koostöö mälu ja välisseadmetega 79 2.3

Tehnikalugu

docx

Arvutid konspekt

Seejärel genereerib juhtautomaat käsu täitmiseks 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

Arvuti

142

pdf

Arvutid eksamipiletid joonistega

Näiteks on siin käsk jagatud neljaks etapiks: 1) IF Instruction Fetch (Käsu laadimine) + Instruction Decode (ja dekodeerimine) 2) OF Operand Fetch (Operandi laadimine) 3) OE Operand Execute ( Operatsioni täitmine ALU-s) 4) OS Operand Store ( Resutaadi salvestamine) Programmi täitmine ilma konveierita: Eeldades, et iga etapi täitmisel on hõivatud võrreldav hulk riistvara, siis igal taktil on hõivatud vaid 25% protsessorist. Oleks aga otstarbekas koormata kogu protsessori maksimaalselt. Selleks vaja teha protsessori nii, et need neli käsutäitmise etappi oleksid kõik sõltumatud ja ligilähedaselt sama kestusega. Paralleelsuse tõttu täidetakse käske keskmiselt ajaühikus rohkem. Samuti kogu protsessor on pidevalt koormatud. Konveieriga programmi täitmine (Pipeline): Konveieri kasutamine tõstab oluliselt protsessori tootlikkust, kuid ainult siis, kui see töötab järjest, ilma et konveierit

Arvutid

docx

Arvutid 2017 Kospekt

2. Konveier protsessoris ja mälus. Käsu täitmist protsessoris saab jagada sõltumatuteks etappideks. Käsk on jaotatud neljaks etapiks: käsukoodi laadimine IF (Instruction Fetch), operandide laadimine OF (Operand Fetch), operatsiooni täimine ALU-s OE (Operand Execute), tulemuse salvestamine (OS, Operand Store) IF OF OE OS Kui iga etapi täitmisel on hõivatud võrreldav hulk riistavara, siis hõivatud on igal taktil vaid 25% protsessorist. Konveier aitab koormata kogu protsessori riistavara maksimaalselt. Konveieriga saame esimese käsu juures läbides esimese etapi, alustada juba teise käsu esimese etapi täitmist. Seejärel on esimene käsk kolmanda etapi juures, teine käsk teise etapi juures ja alustada kolmanda käsu esimese etapiga jne. Käskude paralleelsusele täidetakse keskmiselt ajaühikus rohkem ja protsessor on pidevalt koormatud. Konveier tõstab oluliselt protsessori tootlikust, kuid ainult siis kui seda pole

Arvutid

doc

Spikker eksamiks

suhtes. Operandi aadress leitakse e. sisendsignaalide hulgaga Z, konfiguratsiooni sissepõletamist. tulemid oleksid kiiresti saadaval käsuloenduri ja juhtaadressi *väljundsignaalide hulgaga W, Maatriksi valmistamiseks järgmisteks teheteks. summeerimisega. Kaudne - *olekusignaalide hulgaga A, tehakse tehases valmis toorik, Akumulaator on protsessori kõigepealt leitakse mälust *üleminekutefunktsiooniga - kus on kõikidel positsioonidel üheks kõige tähtsamaks operandi aadress ja seejärel (a1;zi), väljundfunktsiooniga - dioodid ning hiljem põletatakse registriks, kuhu enne tehte teisest mälupesast operand. (a ;z ), automaadi algolekuga x ,

Arvutid i

pdf

ARVUTID I (IAF 0041)

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

Informaatika

Rohkem sarnaseid