1Ben Bruidegom Hoe rekent een computer II? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam.

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Hoe werkt een rekenmachine?
Advertisements

Deltion College Engels C1 Spreken [Edu/003] thema “Oprah at Deltion” can-do : kan duidelijke, gedetailleerde beschrijving geven van complexe onderwerpen,
Een alternatief voorstel Naar aanleiding van bestudering van de IAASB voorstellen denkt de NBA na over een alternatief. Dit alternatief zal 26 september.
Deltion College Engels C1 Gesprekken voeren [Edu/002]/ subvaardigheid lezen thema: Order, order…. can-do : kan een bijeenkomst voorzitten © Anne Beeker.
1 Co-Design at Chess-iT Guus Bosman. 2 Afstuderen bij Chess Net.Footworks tot augustus 2003 Afstuderen augustus 2003 tot maart 2004 Chess full-time vanaf.
Ronde (Sport & Spel) Quiz Night !
Logische schakelingen
Virgielcollege Mede mogelijk gemaakt door uw Eerstejaarsch Commissie.
Accessible Instructional Materials. § Discussion: Timely access to appropriate and accessible instructional materials is an inherent component.
Nieuwe wegen in ontwerpen met CAD
AGENDA Het programma start om uur en eindigt om uur met aansluitend een dinerbuffet tot uur. Er is voldoende ruimte om met uw collega.
Beyond Big Grid – Amsterdam 26 september 2012 Enquette 77 ingevulde enquettes, waarvan 60 met gebruikservaring = Mainly Computer Science.
Woensdag 23 juli 2014 volgende vorige algemeen ziekenhuis Sint-Jozef Malle Dementia pathway: a condition specific approach Patrick De Wit, MD Thierry Laporta,
ontwik idee - keling dag 3 goals today Develop “criteria” to help you evaluate & select your ideas Some tools from Tassouls book to help you do this.
1 Ben Bruidegom AMSTEL-instituut Universiteit van Amsterdam Reehorstconferentie 2007 NLT-module Digitale Techniek Ontwerpen van digitale schakelingen met.
1Ben Bruidegom Hoe werkt een rekenmachine? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam.
1Ben Bruidegom 1 Hoe werkt een “loopje” nu precies? Recapitulatie rekenmachines week 1 Van rekenmachine naar rekenmachine met “loopjes”
1Ben Bruidegom A Harvard Machine Calculator Calculator  Computer.
1 Woudschotenconferentie 2006 Ben Bruidegom AMSTEL-instituut Universiteit van Amsterdam NLT-module Digitale Techniek Ontwerpen van digitale schakelingen.
1Ben Bruidegom A Harvard Machine Recapitulatie Calculator Calculator  Calculator met “loopjes” Calculator met “loopjes”  Processor.
1Ben Bruidegom 1 Sequentiële schakelingen Toestand uitgang bepaald door:  ingangen &  vorige toestand uitgang.
Netwerk Algorithms: Shortest paths1 Shortest paths II Network Algorithms 2004.
Werken aan Intergenerationele Samenwerking en Expertise.
Breuken-Vereenvoudigen
De digitale coach Het verbeteren van een plan van aanpak Steven Nijhuis, coördinator projecten FNT Deze presentatie staat op:
2009 Tevredenheidsenquête Resultaten Opleidingsinstellingen.
Hoe werkt een rekenmachine?
Talstelsels, rekenen en rekenschakelingen
1Ben Bruidegom 1 De Harvard Machine Van rekenmachine met “loopjes” naar processor.
Ben Bruidegom 1 Sequentiële schakelingen Toestand uitgang bepaald door:  ingangen;  vorige toestand uitgang.
Talstelsels, rekenen en rekenschakelingen
1 Van Harvard naar MIPS. 2 3 Van Harvard naar MIPS Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages Verschillen met de Harvard machine: - 32 Registers.
PLAYBOY Kalender 2006 Dit is wat mannen boeit!.
Tussentoets Digitale Techniek. 1 november 2001, 11:00 tot 13:00 uur. Opmerkingen: 1. Als u een gemiddeld huiswerkcijfer hebt gehaald van zes (6) of hoger,
From computer power and human reason. Joseph Weizenbaum.
Geheugen, distributie en netwerken Netwerken: de basis voor distributie van gegevens en taken (processen) –bestaan zo’n 40 jaar, zeer snelle ontwikkeling.
Ontwikkeling van een organisatie door evolutie en revolutie
Motivation One secret for success in organizations is motivated and enthusiastic employees The challenge is to keep employee motivation consistent with.
ZijActief Koningslust 10 jaar Truusje Trap
Deltion College Engels B1 Gesprek voeren [Edu/001]
Deltion College Engels C1 Schrijven [Edu/002] thema: CV and letter of application can-do : kan complexe zakelijke teksten schrijven © Anne Beeker Alle.
Deltion College Engels B1 Gesprekken voeren [Edu/005] thema: applying for a job can-do : kan een eenvoudig sollicitatiegesprek voeren © Anne Beeker Alle.
Deltion College Engels C1 Gesprekken voeren [Edu/004]/ thema: There are lies, damned lies and statistics... can-do : kan complexe informatie en adviezen.
Deltion College Engels B2 Schrijven [Edu/004] thema: (No) skeleton in the cupboard can-do: kan een samenhangend verhaal schrijven © Anne Beeker Alle rechten.
Deltion College Engels C1 Luisteren [Edu/001] thema: It’s on tv can-do : kan zonder al te veel inspanning tv-programma’s begrijpen.
Deltion College Engels B1 En Spreken/Presentaties [Edu/007] Thema: Soap(s) can-do : kan met enig detail verslag doen van ervaringen, in dit geval, rapporteren.
Deltion College Engels En Projectopdracht [Edu/001] thema: research without borders can-do/gesprekken voeren : 1. kan eenvoudige feitelijke informatie.
Deltion College Engels B1 Schrijven [Edu/004]/ subvaardigheid lezen thema: reporting a theft can-do : kan formulieren waarin meer informatie gevraagd wordt,
Deltion College Engels C1 Gesprekken voeren [Edu/006] thema: ‘I was wondering what you think of…’ can-do : kan deelnemen aan de conversatie bij zeer formele.
ECHT ONGELOOFLIJK. Lees alle getallen. langzaam en rij voor rij
Informatica: Binair rekenen.
Subnetting Een inleidende sessie Bart Michel Sim Jacobs.
Shortest path with negative arc-costs allowed. Dijkstra?
Rational Unified Process RUP Jef Bergsma. Iterations –Inception –Elaboration –Construction –Transition De kernbegrippen (Phases)
De financiële functie: Integrale bedrijfsanalyse©
Sustainable employability in Tourism The human factor October 24, 2014 Where Europe Meets the Americas.
Computertechniek Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology 1 C programmeren voor niet-C programmeurs les 2 definitie.
1 Zie ook identiteit.pdf willen denkenvoelen 5 Zie ook identiteit.pdf.
ZijActief Koningslust
Deltion College Engels B1 Gesprekken voeren [Edu/006] thema: Look, it says ‘No smoking’… can-do : kan minder routinematige zaken regelen © Anne Beeker.
Bit`s en logische bouwstenen informatie. zVorm zInhoud Teken en betekenis Informatie heeft: symbool of teken boodschap.
Bits & bytes.
Digitale Radio Mondiale Olens Radio Museum Zondag 6 juli 2008
Deltion College Engels C1 Schrijven [Edu/007] thema: Mind twister or how to write an essay… can-do : kan heldere, goed gestructureerde uiteenzetting schrijven.
Deltion College Engels B1 Spreken [Edu/001] thema: song texts can-do : kan een onderwerp dat mij interesseert op een redelijk vlotte manier beschrijven.
Mavo 4.  Goal(s)  Letter Puzzle  Write a letter  Check the letters  Do assignments 4A, 5A, 6A & 7 in Student Book page 50  Evaluation.
Key Process Indicator Sonja de Bruin
Transcript van de presentatie:

1Ben Bruidegom Hoe rekent een computer II? Ben Bruidegom AMSTEL Instituut Universiteit van Amsterdam

2Ben Bruidegom Rekenen en rekenschakelingen Binaire code Hexadecimale code Optellen Two’s complement code Aftrekken Arithmetic Logic Unit Sign extension Look Ahead Carry Generation Vermenigvuldigen

3Ben Bruidegom Negatieve getallen One’s complement code Waarom is deze code minder geschikt?

4Ben Bruidegom Negatieve getallen Two’s complement code bit: Bereik

5Ben Bruidegom Negatieve getallen Hoe genereer ik een negatief getal?

6Ben Bruidegom Negatieve getallen Hoe genereer ik een negatief getal? getal complement Two’s complement Controle: = -25

7Ben Bruidegom Negatieve getallen

8Ben Bruidegom 8 bit = = -121 Range: 0.. n = 8 Range – n = 16 Range n = 32 Range – Signed Integer

9Ben Bruidegom Overflow (in 4 bit systeem) antwoord overflow antwoord – = Negeren 4 bit systeem antwoord overflow antwoord = -11

10Ben Bruidegom Two’s complement code

11Ben Bruidegom Hoe werkt de hardware? Schakeling die kan aftrekken

12Ben Bruidegom Aftrekken : -3 – (+6) = -3 +(-6) Negeren 4 bit systeem antwoord overflow antwoord = bits inverteren bij optellen

13Ben Bruidegom 4 bits ALU

14Ben Bruidegom Overflow condities: Zie boek bladz. 172 Voor 16 bit systeem: Twee positieve getallen: antwoord negatief

15Ben Bruidegom Opgaven Opgaven: Hoofdstuk 4: Vervolg college: uur De hierna behandelde sheets behoren niet tot de stof die voor AI-studenten is bestemd.

16Ben Bruidegom Arithmetic Logic Unit 32 operation result a b ALU

17Ben Bruidegom Bits are just bits (no inherent meaning) — conventions define relationship between bits and numbers Binary numbers (base 2) decimal: n -1 Of course it gets more complicated: numbers are finite (carry) fractions and real numbers negative numbers How do we represent negative numbers? i.e., which bit patterns will represent which numbers? Numbers

18Ben Bruidegom two = 0 ten two = + 1 ten two = + 2 ten two = + 2,147,483,646 ten two = + 2,147,483,647 ten two = – 2,147,483,648 ten two = – 2,147,483,647 ten two = – 2,147,483,646 ten two = – 3 ten two = – 2 ten two = – 1 ten maxint minint 32 bit signed numbers:

19Ben Bruidegom Converting n bit numbers into numbers with more than n bits:  MIPS 16 bit immediate gets converted to 32 bits for arithmetic  copy the most significant bit (the sign bit) into the other bits > > "sign extension"

20Ben Bruidegom Conclusion We can build an ALU to support the MIPS instruction set  key idea: use multiplexor to select the output we want (fig )  we can efficiently perform subtraction using two’s complement  we can replicate a 1-bit ALU to produce a 32-bit ALU Important points about hardware  all of the gates are always working  the speed of a gate is affected by the number of inputs to the gate???  the speed of a circuit is affected by the number of gates in series (on the “critical path” or the “deepest level of logic”) Our primary focus: comprehension, however,  Clever changes to organization can improve performance (similar to using better algorithms in software)  we’ll look at two examples for addition and multiplication

21Ben Bruidegom Is there more than one way to do addition? Is a 32-bit ALU as fast as a 1-bit ALU?  two extremes: ripple carry and sum-of-products c 1 = b 0 c 0 + a 0 c 0 + a 0 b 0 c 2 = b 1 c 1 + a 1 c 1 + a 1 b 1 = = b 1 (b 0 c 0 + a 0 c 0 + a 0 b 0 )+ a 1 (b 0 c 0 + a 0 c 0 + a 0 b 0 )+ a 1 b 1 c 3 = b 2 c 2 + a 2 c 2 + a 2 b 2 c 3 = c 4 = b 3 c 3 + a 3 c 3 + a 3 b 3 c 4 = Not feasible! Why? Problem: ripple carry adder is slow

22Ben Bruidegom Can you see the ripple? How could you get rid of it?

23Ben Bruidegom An approach in-between our two extremes Motivation:  If we didn't know the value of carry-in, what could we do?  When would we always generate a carry? g i = a i. b i  When would we propagate the carry? p i = a i + b i Did we get rid of the ripple? c 1 = a 0.b 0 + b 0 c 0 + a 0 c 0 = a 0.b 0 + c 0 (b 0 +a 0 ) c 1 = g 0 + p 0 c 0 c 2 = g 1 + p 1 c 1 c 2 = g 1 + p 1 (g 0 + p 0 c 0 ) c 3 = g 2 + p 2 c 2 c 3 = c 4 = g 3 + p 3 c 3 c 4 = Carry-lookahead adder

24Ben Bruidegom Use principle to build bigger adders

25Ben Bruidegom 1. Shift and ADD 2. Hardware Multiplication

26Ben Bruidegom Vermenigvuldigen op de basisschool

27Ben Bruidegom Multiplication: Shift and ADD Multiplier

28Ben Bruidegom Hardware vermenigvuldiger