De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

1Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam.

Verwante presentaties


Presentatie over: "1Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam."— Transcript van de presentatie:

1 1Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam

2 2Ben Bruidegom Onderwerpen:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Practicum met de rekenmachinesimulator II

3 3Ben Bruidegom Hardware-componenten:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Practicum met de rekenmachinesimulator II

4 4Ben Bruidegom Hardwarecomponenten Instruction Memory Arithmetic Logic Unit (ALU) Program Counter (PC) Registers Rekenmachine bestaat uit 4 hoofdcomponenten:

5 5Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Instruction Memory Arithmetic Logic Unit (ALU) Program Counter (PC) Registers Rekenmachine bestaat uit 4 hoofdcomponenten: De ALU voert de berekeningen uit

6 6Ben Bruidegom ALU S1S1 S0S0 OperatorFunctie 00+ (plus)Y = A + B 01- (min)Y = A - B 10& (bitwise AND)Y = A & B 11B-doorlatenY = B A B Y S0S0 S1S1 A A B Y S1S1 S0S0 Data-ingangen A en B en uitgang Y zijn 16 bits Ingangen S 1 en S 2 selecteren de operator

7 7Ben Bruidegom Architectuur van de rekenmachine 4 hoofdcomponenten: Instruction Memory Arithmetic Logic Unit (ALU) Program Counter (PC) Registers Registers bewaren (tussen)resultaten van berekeningen

8 8Ben Bruidegom Registers 16 data uitgangen (16 bits) Hoeveel bits is dit geheugen? ( register)adres Hoeveel bits is het adres? adres 16 registers

9 9Ben Bruidegom Hoeveel bits is het adres? 4 bits Hoeveel bits is dit geheugen? 16 * 16 = 256 bits

10 10Ben Bruidegom In- en uitgangen registers First Register rs Adres Data Second Register rt Adres Data Destination Reg. rd Addres Data Adres-ingang rs (4bits) Data-uitgang rs (16 bits) Data-ingang rd Data-uitgang rt (16 bits) Adres-ingang rt (4bits) Adres-ingang rd (4 bits) clock

11 11Ben Bruidegom Architectuur van de rekenmachine 4 hoofdcomponenten: Instruction Memory Arithmetic Logic Unit (ALU) Program Counter (PC) Registers In het instructiegeheugen worden de instructies opgeslagen

12 12Ben Bruidegom Instruction Memory Address Data data uitgang (14 bits) adres ingang (16 bits) Hoeveel bits kan je opslaan in dit geheugen? Iedere instructie is 14 bits

13 13Ben Bruidegom Hoeveel bits kan je opslaan in dit geheugen? Totaal: 2 16 x 14 = x 14 = bits

14 14Ben Bruidegom Architectuur van de rekenmachine 4 hoofdcomponenten: Instruction Memory Arithmetic Logic Unit (ALU) Program Counter (PC) Registers Program Counter houdt bij welke instructie wordt uitgevoerd

15 15Ben Bruidegom Software:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Practicum met de rekenmachinesimulator II

16 16Ben Bruidegom Instructies  Rekenkundige instructies:  ADD (optellen)  SUB (aftrekken)  Logische instructie  AND (bitwise AND)  Datatransfer  COPY (Register  Register)

17 17Ben Bruidegom Instruction Memory Registers ALU PC Instruction Address rs Adres Data Adres rd Data rd rt Adres Data Datapad van een rekenkundige/logische instructie: bijv. ADD 4 bits adres 16 bits data

18 18Ben Bruidegom Instructieformaat Instruction Memory Registers ALU PC Instruction Address rs Adres Data Adres rd Data rd rt Adres Data Voorbeeld: ADD rd, rs, rt Syntax: ADD $7, $5, $6 Betekenis: register 7 = register 5 + register 6

19 19Ben Bruidegom Instructieformaat Instruction Memory Registers ALU PC Instruction Address rs Adres Data Adres rd Data rd Syntax: ADD rd, rs, rt Voorbeeld: ADD $7, $5, $6 Instructie ADDAdres rsAdres rtAdres rd rt Adres Data

20 20Ben Bruidegom Rekenmachine I

21 21Ben Bruidegom SIM-PL:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Practicum met de rekenmachinesimulator II

22 22Ben Bruidegom Practicum met de Rekenmachine I Voer opdrachten van paragraaf 3.4 uit

23 23Ben Bruidegom Vervolg hardware:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Practicum met de rekenmachinesimulator II

24 24Ben Bruidegom Rekenen met constante getallen  Waarom zijn constante getallen zo belangrijk?  Heel veel instructies bevatten een constant getal  Waar worden constante getallen opgeslagen?  In het instructiegeheugen  Welke instructies werken met constante getallen?  Immediate instructies

25 25Ben Bruidegom Welke immediate instructies zijn er:  LOADI  ADDI  SUBI  ANDI

26 26Ben Bruidegom Alle instructies:  Rekenkundige en logische instructies  ADD  SUB  AND  Immediate instructies (Instructies met één constant getal)  LOADI  ADDI  SUBI  ANDI  Datatransfer  COPY

27 27Ben Bruidegom Datapad van een instructie met een constant getal Instruction Memory Registers ALU PC Instruction Address Constant getal 4 bits address 16 bits data rs Adres Data Adres rd Data rd rt Adres Data

28 28Ben Bruidegom Assembly Language: Instruction Memory Registers ALU PC Instruction Address 100 Hex Syntax: ADDI rd, rs, getal Voorbeeld: ADDI $7, $5, 0x100 Betekenis: register 7 = register Hex rs Adres Data Adres rd Data rd rt Adres Data

29 29Ben Bruidegom “Control” van de rekenmachine Instruction Memory ALU operatie PC Instruction Address First Register rs Address Data Second Register rt Address Data Destination Reg. rd Address Data 4 bits address 16 bits data 3 bits control Registerfile (16) Control Multiplexer (Mux) ADDIrsrtrdConstant getal x Instructieformaat ADDI $7, $5, 0x100

30 30Ben Bruidegom Rekenmachine II

31 31Ben Bruidegom SIM-PL:  Uit welke hardware-componenten bestaat de machine?  Welke instructies kan de machine uitvoeren?  Practicum met de rekenmachinesimulator I  Uitbreiding van de machine voor het verwerken van constante getallen  Opdrachten  Practicum met de rekenmachinesimulator II

32 32Ben Bruidegom Voer opdrachten van paragraaf 3.6 en paragraaf 3.7 uit.


Download ppt "1Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam."

Verwante presentaties


Ads door Google