logo

Výuka počítačové organizace a architektury

Počítačová organizace a architektura se používá k navrhování počítačových systémů. Za počítačovou architekturu se považují ty atributy systému, které jsou viditelné pro uživatele, jako jsou techniky adresování, sady instrukcí a bity používané pro data, a mají přímý dopad na logické provádění programu. Definuje systém abstraktně. Zabývá se tím, co systém dělá.

linux který

Zatímco počítačová organizace je způsob, jakým musí systém strukturovat a jsou to operační jednotky a propojení mezi nimi, které dosahují architektonických specifikací, je to realizace abstraktního modelu a zabývá se tím, jak systém implementovat.

V tomto kurzu počítačové organizace a architektury se naučíte všechny základní až pokročilé koncepty, jako je zřetězení, mikroprogramové řízení, počítačová architektura, návrh instrukcí a formát.



Obsah

Základní pokyny k počítači:

  1. Jednoduché pochopení počítače
  2. Problémy v počítačovém designu
  3. Hierarchie na úrovni počítačového systému
  4. Počítačová architektura a počítačová organizace
  5. Základní počítačové instrukce
  6. Časový diagram instrukce MOV v mikroprocesoru
  7. Jazyk symbolických instrukcí a jazyk vysoké úrovně
  8. Režimy adresování
  9. Režimy adresování založené na paměti vs registru
  10. Von Neumannova architektura
  11. Harvardská architektura
  12. Interakce programu s hardwarem
  13. Zjednodušený výukový počítač (SIC)
  14. Instrukční sada používaná ve zjednodušeném výukovém počítači (SIC)
  15. Instrukční sada používaná v SIC/XE
  16. RISC a CISC
  17. RISC a CISC | Sada 2
  18. Klasifikace vektorového procesoru
  19. Základní registry pro provádění instrukcí
  20. Organizace CPU založená na jediném akumulátoru
  21. Organizace CPU založená na zásobníku
  22. Organizace CPU založená na obecném registru
  23. Instrukce přenosu dat v mikrokontroléru AVR
  24. Aritmetické instrukce v mikrokontroléru AVR
  25. Instrukce podmíněné větve v mikrokontroléru AVR
  26. CALL instrukce a zásobník v mikrokontroléru AVR
  27. Instrukce větve v mikrokontroléru AVR
  28. Logické instrukce v mikrokontroléru AVR
  29. Pokyny pro manipulaci s daty
  30. Návod na ovládání stroje
  31. Architektura velmi dlouhého instrukčního slova (VLIW).

Design a formát návodu:

  1. Různé instrukční cykly
  2. Základní registry pro provádění instrukcí
  3. Strojní instrukce
  4. Formáty instrukcí (nulová, jedna, dvě a tři adresní instrukce)
  5. 2-adresní instrukce a 1-adresní instrukce
  6. 3-adresová instrukce a 0-adresová instrukce
  7. 3-adresní instrukce a 2-adresní instrukce
  8. Zaregistrujte obsah a stav příznaku podle pokynů
  9. Ladění programu na úrovni stroje
  10. Vektorový formát instrukce
  11. Vektorové typy instrukcí
  12. Predikce větve v Pentiu
  13. Instrukce Velikost slova
  14. >> Řešení problémů ve formátu instrukce

Počítačová aritmetika:

  1. Počítačová aritmetika | ALU a datová cesta
  2. Počítačová aritmetika | Sada 1
  3. Počítačová aritmetika | Sada 2
  4. Rozdíl mezi doplňkem 1 a doplňkem 2
  5. Obnovení algoritmu dělení pro celé číslo bez znaménka
  6. Neobnovující se dělení pro celé číslo bez znaménka
  7. Boothův algoritmus
  8. Přetečení v aritmetickém sčítání
  9. Jak se záporná čísla ukládají do paměti?
  10. Konvenční výpočetní technika vs. kvantová výpočetní technika

>> Kvíz o zastupování čísel

Mikroprogramované ovládání:

  1. Mikroprovoz
  2. Mikroarchitektura a architektura instrukční sady
  3. Typy instrukcí pro ovládání programu
  4. Rozdíl mezi instrukcemi CALL a JUMP
  5. Pevně ​​propojená mikroprogramovaná řídicí jednotka v/s
  6. Implementace Micro Instruction Sequencer
  7. Výkon počítače
  8. Řídicí jednotka a design
  9. Horizontální mikroprogramovaná Vs Vertikální mikroprogramovaná řídicí jednotka
  10. Camparisons mezi Hardwired a Micro-programovanou řídicí jednotkou
  11. Počítačová organizace | Podprogram a jeho charakteristika

Organizace paměti:

  1. Úvod do paměti a paměťových jednotek
  2. Návrh hierarchie paměti a jeho charakteristiky
  3. Rozdíl mezi adresovatelnou pamětí Byte a adresovatelnou pamětí Wordu
  4. Rozdíl mezi organizacemi paměti se simultánním a hierarchickým přístupem
  5. Registrovat přidělení
  6. Vyrovnávací paměť
  7. Organizace mezipaměti | Sada 1 (úvod)
  8. Víceúrovňová organizace mezipaměti
  9. Kód přátelský k místu a mezipaměti
  10. Místo reference a operace mezipaměti
  11. Amdahlův zákon a jeho důkaz
  12. Podprogram, vnoření podprogramů a paměť zásobníku
  13. RAM vs ROM
  14. Jaký je rozdíl mezi mezipamětí CPU a TLB?
  15. Různé typy RAM
  16. Typy počítačové paměti (RAM a ROM)
  17. Sekundární paměť – pevný disk
  18. Úvod do SSD (Solid State Drive)
  19. Operace čtení a zápisu do paměti
  20. 2D a 2,5D organizace paměti

Vstupní a výstupní systémy:

  1. Prioritní přerušení | (S/W Polling a Daisy Chaining)
  2. I/O rozhraní (přerušení a režim DMA)
  3. Přímý přístup do paměti pomocí řadiče DMA 8257/8237
  4. Asynchronní synchronizace vstupu a výstupu
  5. Programovatelné periferní rozhraní 8255
  6. Rozhraní 8255 s mikroprocesorem 8085 pro doplnění čísla 1 a 2
  7. 8255 (programovatelné periferní rozhraní)
  8. Mikropočítačový systém
  9. Fungování jednodeskového mikropočítače na bázi 8085
  10. Rozhraní 8254 PIT s mikroprocesorem 8085
  11. Synchronní přenos dat
  12. Vstupně-výstupní procesor
  13. Komunikace MPU
  14. Paměťově mapované I/O a izolované I/O
  15. BUS arbitráž

Potrubí:

  1. Paralelnost na úrovni výuky
  2. Provedení, fáze a průchodnost
  3. Typy a zastavení
  4. Závislosti a nebezpečí dat

Standardní číslo IEEE

  1. Čísla s pohyblivou řádovou čárkou podle standardu IEEE 754

Různé:

  1. Mikroprocesor
  2. Mikroprocesor | Externě zahájené operace
  3. Organizace sběrnice mikroprocesoru 8085
  4. Generace počítačů
  5. Vývoj a hlavní funkce Intel x86
  6. Paměťové bankovnictví
  7. Úvod do kvantového počítání
  8. Konvenční výpočetní technika vs. kvantová výpočetní technika
  9. Přehodnocení binárního systému pomocí kvantových počítačů
  10. Flynnova taxonomie
  11. Clustery v počítačové organizaci
  12. Paralelní zpracování – systolická pole
  13. Mikroprocesor 8259 PIC
  14. Blokové schéma mikroprocesoru 8259
  15. Mikroprocesor | 8251 USART
  16. Evoluce mikroprocesorů
  17. Interakce mezi člověkem a počítačem v průběhu věků
  18. Počítačové porty
  19. Úvod do paralelního počítání
  20. Hardwarová architektura (paralelní výpočty)
  21. Počítačová architektura | Víceprocesorový a vícepočítačový
  22. Časový diagram INR M

programy:

  1. Program pro převod binárního na desítkové
  2. Program pro převod z desítkové soustavy na binární
  3. Program pro převod desítkové soustavy na osmičkovou
  4. Program pro převod osmičkové soustavy na desítkovou
  5. Program pro šestnáctkové až desítkové
  • „Kvízy“ o počítačové organizaci a architektuře!
  • „Problémy s praxí“ v počítačové organizaci a architektuře!