2,443 matches
-
la fel ca și în sistemul zecimal. Există mai multe moduri de reprezentare ce vor fi descrise în acest capitol. Deosebit de importantă este conversia între bazele de numerație. Conversia din binar în zecimal se face folosind relația 3.2., multiplicând biții cu ponderile lor și sumând termenii. Mai complicată este însă conversia inversă. Se procedează în continuare la împărțiri repetate prin 2 ale câtului, până rezultă un cât nul. Resturile acestor împărțiri reprezintă cifrele reprezentării în binar, ordinea lor începând de la
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
real, astfel încât să rezulte întotdeauna o valoare pozitivă. Astfel, nu este necesar să se rezerve un câmp separat pentru semnul exponentului. Caracteristica C este deci exponentul deplasat: C=E+Depl. Dacă pentru caracteristică (exponent) este alocat un câmp de 8 biți atunci valorile sale pot fi cuprinse între 0 și 255. Considerând un deplasament de 128 (80h), exponentul real poate lua valori între -128 și +127, fiind negativ dacă C < 128, pozitiv dacă C > 128, și zero dacă C = 128. Unul
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
mai mic exponent posibil, rezultând astfel un “zero pur”. În cazul exponenților cu deplasament, cea mai mică valoare a exponentului este 0. Aceasta duce la faptul că reprezentarea în VM a numărului zero este aceeași cu reprezentarea în VF: toți biții sunt 0. Aceasta înseamnă că se pot utiliza aceleași circuite pentru testarea valorii zero. Un alt avantaj al utilizării exponenților deplasați este că numerele pozitive în virgulă mobilă sunt ordonate în același fel ca și numerele întregi. , O altă problemă
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
numărul par. Standardul IEEE-754 punctează cinci tipuri de excepții: depășire inferioară, depășire superioară, împărțire la zero, rezultat inexact și operație invalidă. La apariția unei asemenea excepții, este setat un indicator și calculele continuă. Standardul recomandă ca implementările să utilizeze un bit de validare pentru fiecare excepție. Dacă apare o excepție cu bitul de validare setat, este apelată o rutină de tratare a excepției. Excepțiile de depășire inferioară, depășire superioară și împărțire la zero sunt prevăzute la majoritatea sistemelor de calcul în
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
depășire superioară, împărțire la zero, rezultat inexact și operație invalidă. La apariția unei asemenea excepții, este setat un indicator și calculele continuă. Standardul recomandă ca implementările să utilizeze un bit de validare pentru fiecare excepție. Dacă apare o excepție cu bitul de validare setat, este apelată o rutină de tratare a excepției. Excepțiile de depășire inferioară, depășire superioară și împărțire la zero sunt prevăzute la majoritatea sistemelor de calcul în virgulă mobilă. Excepția de rezultat inexact apare atunci când rezultatul unei operații
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
superioară și împărțire la zero sunt prevăzute la majoritatea sistemelor de calcul în virgulă mobilă. Excepția de rezultat inexact apare atunci când rezultatul unei operații trebuie rotunjit. După cum se observă semnul este 1, adică rezultatul obținut este negativ ( -15). Dacă ultimul bit nu ar fi fost de semn atunci rezultatul ar fi fost corect (143). Similar și la adunarea a două numere negative se obține un rezultat eronat și o depășire către CY. Spre exemplu suma în binar a numerelor -81 cu
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
rezultat -15 și depășire pentru CY. În concluzie utilizarea reprezentării ca mărime și semn pentru operațiile de adunare și scădere este incomodă și presupune algoritmi complecși. Mult mai facilă este operarea în virgulă mobilă în care numărul este reprezentat prin bit de semn S, mantisă M (24 de biți) și exponent E (8 biți), datorită faptului că exprimarea este mai structurată. -Adresarea combinată se utilizează atunci când se utilizează cea mai mare parte a zonei de adresare. Este o combinație a celor
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
utilizarea reprezentării ca mărime și semn pentru operațiile de adunare și scădere este incomodă și presupune algoritmi complecși. Mult mai facilă este operarea în virgulă mobilă în care numărul este reprezentat prin bit de semn S, mantisă M (24 de biți) și exponent E (8 biți), datorită faptului că exprimarea este mai structurată. -Adresarea combinată se utilizează atunci când se utilizează cea mai mare parte a zonei de adresare. Este o combinație a celor două moduri de mai sus. 4.2.2
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
semn pentru operațiile de adunare și scădere este incomodă și presupune algoritmi complecși. Mult mai facilă este operarea în virgulă mobilă în care numărul este reprezentat prin bit de semn S, mantisă M (24 de biți) și exponent E (8 biți), datorită faptului că exprimarea este mai structurată. -Adresarea combinată se utilizează atunci când se utilizează cea mai mare parte a zonei de adresare. Este o combinație a celor două moduri de mai sus. 4.2.2. Magistrala de date Lărgimea magistralei
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
combinată se utilizează atunci când se utilizează cea mai mare parte a zonei de adresare. Este o combinație a celor două moduri de mai sus. 4.2.2. Magistrala de date Lărgimea magistralei de date este de obicei multiplu de 8 biți (d = 8, 16, 32, 64...). Cele d linii ale magistralei de date sunt bidirecțională, circulația semnalelor poate fi de la memorie la UCP sau de la UCP la memorie. Ca și în cazul liniilor de adresă, și magistrala de date poate fi
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
mic). Multă vreme s-a mers pe ideea de a implementa instrucțiuni care să suporte direct programarea de nivel înalt (apelul procedurilor, controlul buclelor și moduri complexe de adresare a memoriei. Acest lucru necesită un cod al operației pe mulți biți, însă complică foarte mult și decodificarea sa. Fără doar și poate că natura complexă a acestor seturi de instrucțiuni a dus la programe mici ca dimensiuni și la număr redus de accesări ale memoriilor. Un alt avantaj este cel al
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
multor regiștri în stivă simultan, mutarea unor blocuri mari de memorie, operații matematice complexe (aritmetică în virgulă flotantă) sau instrucțiuni care presupun operații cu un operand din memorie. În consecință, lungimea acestor instrucțiuni este diferită (de la 8 la 64 de biți, chiar 120 de biți la x86). Tehnologia RISC se bazează pe faptul că instrucțiuni mai simple pot asigura simplitate și viteză de execuție mai mare. În acest scop, setul de instrucțiuni este redus și optimizat. O altă caracteristică a sistemelor
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
simultan, mutarea unor blocuri mari de memorie, operații matematice complexe (aritmetică în virgulă flotantă) sau instrucțiuni care presupun operații cu un operand din memorie. În consecință, lungimea acestor instrucțiuni este diferită (de la 8 la 64 de biți, chiar 120 de biți la x86). Tehnologia RISC se bazează pe faptul că instrucțiuni mai simple pot asigura simplitate și viteză de execuție mai mare. În acest scop, setul de instrucțiuni este redus și optimizat. O altă caracteristică a sistemelor RISC este arhitectura de
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
I/ O. instrucțiuni aritmetice - asigură prelucrarea unor date aflate în regiștrii sau în memorie. instrucțiuni logice - efectuează operații logice asupra unor date (ȘI, SAU, XOR, negare, etc) instrucțiuni de deplasare și rotire a datelor - realizează deplasarea sau Arhitectura calculatoarelor rotirea biților unor operanzi pentru izolarea unor biți în scopul testării sau modificării sale. instrucțiuni de ramificare - acest gen de instrucțiuni determină modificarea condiționată sau necondiționată a succesiunii liniare de execuție a unui program. -instrucțiuni pentru controlul procesorului - controlează anumite funcții ale
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
unor date aflate în regiștrii sau în memorie. instrucțiuni logice - efectuează operații logice asupra unor date (ȘI, SAU, XOR, negare, etc) instrucțiuni de deplasare și rotire a datelor - realizează deplasarea sau Arhitectura calculatoarelor rotirea biților unor operanzi pentru izolarea unor biți în scopul testării sau modificării sale. instrucțiuni de ramificare - acest gen de instrucțiuni determină modificarea condiționată sau necondiționată a succesiunii liniare de execuție a unui program. -instrucțiuni pentru controlul procesorului - controlează anumite funcții ale acestuia prin intermediul unor regiștri de control
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
multe, după cum urmează (exemplele sunt instrucțiuni Z80): a) instrucțiuni formate dintr-un singur cuvânt Este formatul cel mai scurt de instrucțiune și este compus doar din codul instrucțiunii și sunt de regulă instrucțiuni speciale. Dacă lungimea cuvântului este de 8 biți, restul de 5 biți pot fi folosiți pentru codificarea adreselor regiștrilor interni (25=32 regiștri). Mai departe semnalele obținute mai sus, împreună cu semnale de tact interne (T0 ... T5), sunt folosite pentru a genera semnalele interne necesare blocurilor interne UCP (figura
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
sunt instrucțiuni Z80): a) instrucțiuni formate dintr-un singur cuvânt Este formatul cel mai scurt de instrucțiune și este compus doar din codul instrucțiunii și sunt de regulă instrucțiuni speciale. Dacă lungimea cuvântului este de 8 biți, restul de 5 biți pot fi folosiți pentru codificarea adreselor regiștrilor interni (25=32 regiștri). Mai departe semnalele obținute mai sus, împreună cu semnale de tact interne (T0 ... T5), sunt folosite pentru a genera semnalele interne necesare blocurilor interne UCP (figura 5.2). Cu cât
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
ED realizează transferul datei în registrul de date, iar semnalul LA încarcă această dată în acumulatorul A. În felul acesta se realizează execuția unei instrucțiuni. Arhitectura minimală de mai sus conține doar 2 regiștri, atunci codul operației este pe 4 biți. Bitul al 4-lea face selecția unuia din cei 2 regiștri. 5.3. Tipuri de instrucțiuni Deoarece arhitectura unui set de instrucțiuni depinde în primul rând de regiștrii interni ai procesorului, înainte de a prezenta tipurile de instrucțiuni trebuie cunoscuți regiștrii
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
realizează transferul datei în registrul de date, iar semnalul LA încarcă această dată în acumulatorul A. În felul acesta se realizează execuția unei instrucțiuni. Arhitectura minimală de mai sus conține doar 2 regiștri, atunci codul operației este pe 4 biți. Bitul al 4-lea face selecția unuia din cei 2 regiștri. 5.3. Tipuri de instrucțiuni Deoarece arhitectura unui set de instrucțiuni depinde în primul rând de regiștrii interni ai procesorului, înainte de a prezenta tipurile de instrucțiuni trebuie cunoscuți regiștrii. Pentru
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
procesoarele moderne. Așadar regiștrii lui I8086 sunt prezentați în figura 5.3. Există 3 bancuri principale de regiștri la care se adaugă 2 regiștri speciali. Primul banc este bancul regiștrilor principali (de uz general) ce conține 4 regiștri de 16 biți (AX, BX, CX și DX) de tip acumulator, fiecare de 16 biți ce pot fi folosiți și pe jumătate. Arhitectura calculatoarelor Bancul regiștrilor index conține 4 regiștri (SI, DI, BP, SP) și sunt utilizați în adresarea indexată. Bancul regiștrilor de
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
Există 3 bancuri principale de regiștri la care se adaugă 2 regiștri speciali. Primul banc este bancul regiștrilor principali (de uz general) ce conține 4 regiștri de 16 biți (AX, BX, CX și DX) de tip acumulator, fiecare de 16 biți ce pot fi folosiți și pe jumătate. Arhitectura calculatoarelor Bancul regiștrilor index conține 4 regiștri (SI, DI, BP, SP) și sunt utilizați în adresarea indexată. Bancul regiștrilor de segment (CS, DS, ES, SS) conține 4 regiștri ce permit accesarea 1
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
pe jumătate. Arhitectura calculatoarelor Bancul regiștrilor index conține 4 regiștri (SI, DI, BP, SP) și sunt utilizați în adresarea indexată. Bancul regiștrilor de segment (CS, DS, ES, SS) conține 4 regiștri ce permit accesarea 1 Megaoctet de memorie (20 de biți de adresă). Cei 2 regiștri speciali sunt registrul IP (contorul de program) și regsitrul de stare. Acesta din urmă conține fanioanele de condiții: Carry flag (CF), Parity flag (PF), Auxiliary carry flag (AF), Zero flag (ZF), Sign flag (SF), Trap
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
pentru trannsferul datelor între regiștrii procesorului și periferice (zona de adrese I/ O). Există 2 tipuri de instrucțiuni IN reg, adr sau OUT adr, reg. IN AL, adrport - în registrul AL se aduce valoarea de la adresa adrport (locație pe 8 biți) IN AX, adrport - în registrul AX se aduce valoarea de la adresa adrport (locație pe 16 biți) IN AL, DX - în registrul AL se aduce valoarea de la portul cu adresa aflată în registrul DX OUT adrport, AL - valoarea din registrul AL
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
de instrucțiuni IN reg, adr sau OUT adr, reg. IN AL, adrport - în registrul AL se aduce valoarea de la adresa adrport (locație pe 8 biți) IN AX, adrport - în registrul AX se aduce valoarea de la adresa adrport (locație pe 16 biți) IN AL, DX - în registrul AL se aduce valoarea de la portul cu adresa aflată în registrul DX OUT adrport, AL - valoarea din registrul AL se trimite la portul cu adresa adrport OUT DX, AL -valoarea din registrul AL se trimite
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]
-
de cele mai multe ori ca memorie principală; Arhitectura calculatoarelor 6. Sistemul de memorie 130 -Memorii externe -dispozitivele periferice sub formă de discuri sau benzi magnetice. 2) Capacitatea Se exprimă prin dimensiunea cuvântului de memorie (8, 16, 32, 64 sau 128 de biți) și prin numărul de cuvinte (Kilo-octeți, Mega-octeți, Giga octeți). 3) Metoda de acces: -Acces secvențial -memoria este organizată în unități de date, numite înregistrări. Accesul trebuie realizat într-o secvență liniară. Se utilizează informații de adresare memorate pentru separarea înregistrărilor
Arhitectura Calculatoarelor by Cristian Zet () [Corola-publishinghouse/Science/329_a_567]