Jerzy Nawrocki, Wprowadzenie do informatyki

Transkrypt

1 Magistrala systmowa Jrzy Nawrocki, Jrzy Nawrocki Wydział Informatyki Politchnika Poznańska Organizacja komputra IBM PC Pamięć Od algbry Bool a do komputra Jrzy. Nawrocki, 2 Mikroprocsor Urządzni wjścia-wyjścia Urządzni wjścia-wyjścia Od algbry Bool a do komputra (2) rchitktura typowgo procsora Cl wykładu Układ strowania Licznik instr. Jdnostka arytmtycznologiczna jstr jstr jstr jstr łowo stanu Przdstawić zasady działania podstawowych układów komputra. Od algbry Bool a do komputra (3) Od algbry Bool a do komputra (4) Plan wykładu Gorg Bool lgbra Bool a Bramki jstry Opracj boolowski w C Gorg Bool XI.85 Narodziny w rodzini szwca. 829 Tłumaczni z grckigo (wirsz Mlagra) 844 On a Gnral Mthod of nalysis i mdal oyal ocity 849 Profsor matmatyki, un s Collg, Cork 85 Dzikan Wydziału Nauk Ścisłych (cinc) 854 n Invstigation into th Laws of Thought [..] 855 Małżństwo z Mary Evrst Od algbry Bool a do komputra (5) Od algbry Bool a do komputra (6) Od algbry Bool a do komputra

2 Jrzy Nawrocki, lgbra liczb naturalnych lgbra Bool a <N,, s,, -, *, /> <{F, T}, T, not, and, or> = s() 2 = s() 3 = s(2)... x = x x s(y) = s(x y) x * = x * s(y) = x x * y Gorg Bool F = not T F T not T F Miszko był królm. B Niprawda, ż Miszko był królm. B not Od algbry Bool a do komputra (7) Od algbry Bool a do komputra (8) lgbra Bool a lgbra Bool a <{F, T}, T, not, and, or> <{F, T}, T, not, and, or> Gorg Bool B and B F F F F T F T F F T T T Miszko był królm. B Chrobry był królm. C Miszko był królm i Chrobry był królm. C and B Od algbry Bool a do komputra (9) Gorg Bool B or B F F F F T T T F T T T T Od algbry Bool a do komputra () lgbra Bool a rytmtyka dzisiętna <{, },, not, and, or> włączon lub wysoki poziom napięcia (5 V) wyłączon lub niski poziom napięcia ( V) not B and B B or B * 2 * * = Od algbry Bool a do komputra () Od algbry Bool a do komputra (2) Od algbry Bool a do komputra 2

3 Jrzy Nawrocki, rytmtyka binarna rytmtyka binarna 2 *2 2 * 2 = 4 * 2 Dzisiętni Binarni Od algbry Bool a do komputra (3) Od algbry Bool a do komputra (4) 4-bitowy 4-bitowy = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = 2 = 2 = 2 = 2 Od algbry Bool a do komputra (5) Od algbry Bool a do komputra (6) 4-bitowy 4-bitowy = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = (8 2 ) = 3 = 2 3 B 3 2 B 2 B B Od algbry Bool a do komputra (7) 3 2 Od algbry Bool a do komputra (8) Od algbry Bool a do komputra 3

4 Jrzy Nawrocki, 4-bitowy 4-bitowy 3 B 3 2 B 2 B 2 3 = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = (8 2 ) B 3 B B 2 2 C = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = (8 2 ) B C B C 3 C C 3 2 Od algbry Bool a do komputra (9) 3 2 Od algbry Bool a do komputra (2) 3 B B 2 2 C B 4-bitowy = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = (8 2 ) C B B C B C C 3 C C 3 2 Od algbry Bool a do komputra (2) Od algbry Bool a do komputra (22) 3 B 3 3 C B 2 2 C 2 B C 4-bitowy = 7 ( 4 2 ) B = 3 ( 2 ) = (8 2 ) C B C Od algbry Bool a do komputra (23) B C C B C C Od algbry Bool a do komputra (24) Od algbry Bool a do komputra 4

5 Jrzy Nawrocki, Tranzystor Bramki <{F, T}, T, not, and, or> NOT ND O Tranzystor PNP Tranzystor NPN Jack Kilby Txas Instr., 958 plika pirwszgo tranzystora wynalziongo w Bll Labs w 947r. Od algbry Bool a do komputra (25) Od algbry Bool a do komputra (26) Bramka NND B C B and B NND not ( and (x, y) ) B C Tchnologia TTL (Transistor-Transistor Logic) Txas Instrumnts 962 B C Od algbry Bool a do komputra (27) Od algbry Bool a do komputra (28) B C B C B = B B B C C C B B Od algbry Bool a do komputra (29) Od algbry Bool a do komputra (3) Od algbry Bool a do komputra 5

6 Jrzy Nawrocki, Elmnt pamiętający Elmnt pamiętający Zapisani zra Od algbry Bool a do komputra (3) Od algbry Bool a do komputra (32) Elmnt pamiętający Elmnt pamiętający Zmiana z na niczgo ni zmini Zapisani zra tan po zapisaniu zra Od algbry Bool a do komputra (33) Od algbry Bool a do komputra (34) Elmnt pamiętający Zmiana z na niczgo ni zmini Elmnt pamiętający Zapisani jdynki Zapisani jdynki Od algbry Bool a do komputra (35) Od algbry Bool a do komputra (36) Od algbry Bool a do komputra 6

7 Jrzy Nawrocki, Przrzutnik - Przrzutnik - z wjścim zgarowym Od algbry Bool a do komputra (37) Od algbry Bool a do komputra (38) Przrzutnik typu D jstr 4-bitowy D ozkaz pamiętania D D D D D ymbol przrzutnika typu D Od algbry Bool a do komputra (39) Od algbry Bool a do komputra (4) Dkodr Dkodr D k o d r Y Y Y2 Y3 Y Y Y2 Y3 Od algbry Bool a do komputra (4) Od algbry Bool a do komputra (42) Od algbry Bool a do komputra 7

8 Jrzy Nawrocki, Zapisywani dr = () Zapisywani dr = () dr = () dr = () dr = 2 () dr = 2 () dr = 3 () dr = 3 () D3 D2 D D Dkodr W Od algbry Bool a do komputra (43) Dkodr Od algbry Bool a do komputra (44) Multiplksr Multiplksr D D D2 D3 D D D2 D3 D k o d r M u l t i p l k s r Y = D D k o d r Y = D Od algbry Bool a do komputra (45) Od algbry Bool a do komputra (46) 3 2 Odczytywani lgbra Bool a w języku C FLE;! TUE; M M M M Y3 Y2 Y Y x=; y=; z=2; if (x) printf("ye \n"); x=; y=; z=2; if (z) printf("ye \n"); Od algbry Bool a do komputra (47) Od algbry Bool a do komputra (48) Od algbry Bool a do komputra 8

9 Jrzy Nawrocki, lgbra Bool a w języku C FLE;! TUE; && ND; O;! NOT lgbra Bool a w języku C FLE;! TUE; && ND; O;! NOT Opratory bitow: & (ND), (O), ^ (XO) x=; y=; z=2; if (x y) printf("ye \n"); x=; y=; z=2; if (x && y) printf("ye \n"); x=; y=; z=2; if (!x) printf("ye \n"); x x x y y y x&y x y x^y Od algbry Bool a do komputra (49) Od algbry Bool a do komputra (5) lgbra Bool a w języku C FLE;! TUE; && ND; O;! NOT Opratory bitow: & (ND), (O), ^ (XO), ~ (NOT), << (HIFT) lgbra Bool a w języku C FLE;! TUE; && ND; O;! NOT Opratory bitow: & (ND), (O), ^ (XO), ~ (NOT), << (HIFT) x x ~x x<< x x<<2 x=; y=; z=2; if (y && z) printf("ye \n"); YE x=; y=; z=2; if (y & z) printf("ye \n"); No! y z y&z Od algbry Bool a do komputra (5) Od algbry Bool a do komputra (52) Podsumowani Litratura podstawowa Wrszci! Komputr mikroprocsor arytmomtr sumator n-bitowy i półsumator jako układ kombinacyjny zbudowany z bramk lgbra Bool a i rodzaj bramk jstry, dkodry i multiplksry Opracj boolowski w C Barry Wilkinson, Układy cyfrow, WKŁ, Warszawa, 2 Od algbry Bool a do komputra (53) Od algbry Bool a do komputra (54) Od algbry Bool a do komputra 9