logo

TechCodeview

Výukový program organizácie počítačov a architektúry

Počítačová organizácia a architektúra sa používa na navrhovanie počítačových systémov. Za počítačovú architektúru sa považujú tie atribúty systému, ktoré sú viditeľné pre používateľa, ako sú techniky adresovania, inštrukčné sady a bity používané pre dáta a majú priamy vplyv na logické vykonávanie programu. Definuje systém abstraktne. Zaoberá sa tým, čo robí systém.

linux ktorý

Zatiaľ čo počítačová organizácia je spôsob, akým musí systém štruktúrovať a architektonické špecifikácie dosahujú operačné jednotky a vzájomné prepojenia medzi nimi, je to realizácia abstraktného modelu a zaoberá sa tým, ako systém implementovať.



V tomto návode na organizáciu a architektúru počítača sa naučíte všetky základné až pokročilé koncepty, ako je prepojenie, mikroprogramované riadenie, počítačová architektúra, návrh inštrukcií a formát.

Obsah

Základné pokyny k počítaču:

  1. Jednoduché pochopenie počítača
  2. Problémy v oblasti počítačového dizajnu
  3. Hierarchia na úrovni počítačového systému
  4. Počítačová architektúra a počítačová organizácia
  5. Základné počítačové inštrukcie
  6. Časový diagram inštrukcie MOV v mikroprocesore
  7. Assembler a jazyk vysokej úrovne
  8. Režimy adresovania
  9. Režimy adresovania založené na pamäti a registroch
  10. Architektúra von Neumanna
  11. Harvardská architektúra
  12. Interakcia programu s hardvérom
  13. Zjednodušený výukový počítač (SIC)
  14. Inštrukčná sada používaná v zjednodušenom inštruktážnom počítači (SIC)
  15. Inštrukčná sada používaná v SIC/XE
  16. RISC a CISC
  17. RISC a CISC | Súprava 2
  18. Klasifikácia vektorových procesorov
  19. Základné registre na vykonávanie pokynov
  20. Organizácia CPU založená na jednom akumulátore
  21. Organizácia CPU založená na zásobníku
  22. Organizácia CPU založená na všeobecnom registri
  23. Pokyny na prenos dát v mikrokontroléri AVR
  24. Aritmetické inštrukcie v mikrokontroléri AVR
  25. Inštrukcie podmienenej vetvy v mikrokontroléri AVR
  26. CALL inštrukcie a zásobník v mikrokontroléri AVR
  27. Pobočkové inštrukcie v mikrokontroléri AVR
  28. Logické inštrukcie v mikrokontroléri AVR
  29. Pokyny na manipuláciu s údajmi
  30. Návod na ovládanie stroja
  31. Architektúra veľmi dlhého inštrukčného slova (VLIW).

Dizajn a formát návodu:

  1. Rôzne inštruktážne cykly
  2. Základné registre na vykonávanie pokynov
  3. Pokyny pre stroj
  4. Formáty pokynov (inštrukcia s nulou, jednou, dvomi a tromi adresami)
  5. 2-adresný pokyn a 1-adresný pokyn
  6. 3-adresový pokyn a 0-adresový pokyn
  7. 3-adresný pokyn a 2-adresný pokyn
  8. Zaregistrujte obsah a stav príznaku podľa pokynov
  9. Ladenie programu na úrovni stroja
  10. Vektorový formát inštrukcie
  11. Typy vektorových pokynov
  12. Predikcia vetvy v Pentiu
  13. Veľkosť inštrukcií
  14. >> Riešenie problémov vo formáte inštrukcie

Počítačová aritmetika:

  1. Počítačová aritmetika | ALU a dátová cesta
  2. Počítačová aritmetika | Set 1
  3. Počítačová aritmetika | Súprava 2
  4. Rozdiel medzi doplnkom 1 a doplnkom 2
  5. Obnovenie algoritmu delenia pre celé číslo bez znamienka
  6. Neobnovujúce sa rozdelenie pre celé číslo bez znamienka
  7. Boothov algoritmus
  8. Pretečenie v aritmetickom sčítaní
  9. Ako sa ukladajú záporné čísla do pamäte?
  10. Konvenčná výpočtová technika verzus kvantová výpočtová technika

>> Kvíz o zastupovaní čísel



Mikroprogramované ovládanie:

  1. Mikroprevádzka
  2. Mikroarchitektúra a architektúra inštrukčných súborov
  3. Typy pokynov na ovládanie programu
  4. Rozdiel medzi pokynmi CALL a JUMP
  5. Pevne zapojená mikroprogramovaná riadiaca jednotka v/s
  6. Implementácia Micro Instruction Sequencer
  7. Výkon počítača
  8. Riadiaca jednotka a dizajn
  9. Horizontálna mikroprogramovaná Vs Vertikálna mikroprogramovaná riadiaca jednotka
  10. Camparisons medzi pevne zapojenou a mikroprogramovanou riadiacou jednotkou
  11. Počítačová organizácia | Podprogram a jeho charakteristika

Organizácia pamäte:

  1. Úvod do pamäte a pamäťových jednotiek
  2. Návrh hierarchie pamäte a jej charakteristiky
  3. Rozdiel medzi pamäťou adresovateľnou bajtom a pamäťou adresovateľnou slovom
  4. Rozdiel medzi organizáciami so simultánnym a hierarchickým prístupom
  5. Registrovať pridelenie
  6. Rýchla vyrovnávacia pamäť
  7. Organizácia vyrovnávacej pamäte | Sada 1 (úvod)
  8. Viacúrovňová organizácia vyrovnávacej pamäte
  9. Kód priateľský k lokalite a vyrovnávacej pamäti
  10. Miesto referencie a operácie cache
  11. Amdahlov zákon a jeho dôkazy
  12. Podprogram, vnorenie podprogramov a zásobníková pamäť
  13. RAM vs ROM
  14. Aký je rozdiel medzi vyrovnávacou pamäťou CPU a TLB?
  15. Rôzne typy pamäte RAM
  16. Typy počítačovej pamäte (RAM a ROM)
  17. Sekundárna pamäť – pevný disk
  18. Úvod do SSD (Solid State Drive)
  19. Operácie čítania a zápisu do pamäte
  20. 2D a 2,5D organizácia pamäte

Vstupné a výstupné systémy:

  1. Prioritné prerušenia | (S/W Polling a Daisy Chaining)
  2. I/O rozhranie (prerušenie a režim DMA)
  3. Priamy prístup do pamäte pomocou radiča DMA 8257/8237
  4. Asynchrónna synchronizácia vstupu a výstupu
  5. Programovateľné periférne rozhranie 8255
  6. Rozhranie 8255 s mikroprocesorom 8085 pre doplnenie čísla 1 a 2
  7. 8255 (programovateľné periférne rozhranie)
  8. Mikropočítačový systém
  9. Fungovanie jednodoskového mikropočítača na báze 8085
  10. Rozhranie 8254 PIT s mikroprocesorom 8085
  11. Synchrónny prenos dát
  12. Vstupno-výstupný procesor
  13. Komunikácia MPU
  14. Pamäťovo mapované I/O a izolované I/O
  15. BUS arbitráž

Potrubie:

  1. Paralelnosť na úrovni výučby
  2. Realizácia, fázy a výkon
  3. Typy a blokovanie
  4. Závislosti a nebezpečenstvo údajov

Štandardné číslo IEEE

  1. Čísla s pohyblivou rádovou čiarkou podľa štandardu IEEE 754

Zmiešaný :

  1. Mikroprocesor
  2. Mikroprocesor | Externe iniciované operácie
  3. Organizácia zbernice mikroprocesora 8085
  4. Generácie počítačov
  5. Vývoj a hlavné funkcie Intel x86
  6. Pamäťové bankovníctvo
  7. Úvod do kvantových výpočtov
  8. Konvenčná výpočtová technika verzus kvantová výpočtová technika
  9. Prehodnotenie binárneho systému pomocou kvantových počítačov
  10. Flynnova taxonómia
  11. Klastre v počítačovej organizácii
  12. Paralelné spracovanie – systolické polia
  13. Mikroprocesor 8259 PIC
  14. Bloková schéma mikroprocesora 8259
  15. Mikroprocesor | 8251 USART
  16. Evolúcia mikroprocesorov
  17. Interakcia medzi človekom a počítačom v priebehu vekov
  18. Počítačové porty
  19. Úvod do paralelných výpočtov
  20. Hardvérová architektúra (paralelné výpočty)
  21. Počítačová architektúra | Viacprocesorový a viacpočítačový
  22. Časový diagram INR M

Programy:

  1. Program na konverziu binárnych údajov na desatinné
  2. Program na konverziu z desiatkovej sústavy na binárnu
  3. Program na konverziu desatinných miest na osmičkové
  4. Program na prevod z osmičkového na desatinné číslo
  5. Program pre šestnástkové až desiatkové číslo

Rýchle odkazy:

  • „Kvízy“ o počítačovej organizácii a architektúre!
  • „Problémy s praxou“ v organizácii a architektúre počítača!