300 likes | 418 Views
Informatika / …o počítači. (základní pojmy, jednoduché představy). 2006. motherboard ( základní deska). CPU, sběrnice, paměť, atd …. jádrem počítače je procesor (CPU) - bývá umístěn na základní desce ( motherboardu )
E N D
Informatika/ …o počítači (základní pojmy, jednoduché představy) 2006
motherboard(základní deska) CPU, sběrnice, paměť, atd… • jádrem počítače je procesor (CPU) - bývá umístěn na základní desce (motherboardu) • procesor je prostřednictvím sběrnice spojen s pamětí; v ní je umístěn i program tvořený instrukcemi, a data s nimiž program pracuje • prostřednictvím sběrnice jsou dostupné i obvody vstupu a výstupu pro komunikaci s okolím • činnosti v počítači jsou řízeny časovým generátorem, což umožňuje synchronizovat různě rychlé obvody • mluvíme pak o taktu procesoru, taktu sběrnice, …
CPU (central processing unit) - procesor počítač bus (sběrnice) chipset – řadič provozu na motherboardu CPU timer timer (časovač) CHIPSET memory (paměť) MEMORY BUS I/O (input/output) (vstup/výstup) I/O periferie
bit (BInary digiT) byte (uspořádaná osmice bitů) informace • základní informační jednotkou je dvoustavová veličina - jeden bit • hodnotu bitu obvykle interpretujeme jako cifru ve dvojkové soustavě, tedy 0/1 (nula/jedna), ale podle potřeby i Ne/Ano, Neplatí/Platí (False/True), Nesvítí/Svítí … • pro vyjádření hodnoty jiné než dvoustavové veličiny jsou bity shlukovány do skupin, obvyklou skupinu tvoří 8 bitů = 1 byte • složitější informace mohou být kódovány i většími bitovými obrazci (slova o šířce 16, 32 a více bitů)
memory read (čtení) memory write (zápis) paměť 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 • je tvořena bity, přístupnými po osmicích (bytech) • poloha bytu v paměti je dána jeho pořadovým číslem (adresou) • vyhledání požadovaného místa zajišťuje řadič paměti • pak podle řídícího signálu na sběrnici zprostředkuje zápis (data ze sběrnice do paměti) nebo čtení (z paměti na sběrnici) 1 MB 64 kB 0 kB
paměť, sběrnice, CPU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 • při čtení zůstává původní obsah paměti zachován (hodnota se pouze kopíruje) 1 MB 64 kB registr 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 kB
ALU - arithmetic & logic unit (aritmeticko logická jednotka) controller (řadič) CPU MAR - memory address register MDR - memory data register IR - instruction register SP stack pointer address program counter PC MAR ALU controller control IR data MDR registers flag reg accumul
cvrnkadlo doplníme • přidáme stavitelné zarážky, jejichž polohou můžeme pohyb kuličky jednoznačně vymezovat
cvrnkadlo doplníme • přidáme stavitelné zarážky, jejichž polohou můžeme pohyb kuličky jednoznačně vymezovat např.
cvrnkadlo doplníme • přidáme stavitelné zarážky, jejichž polohou můžeme pohyb kuličky jednoznačně vymezovat nebo
instrukce bitový obrazec, který je po načtení z paměti do procesoru dešifrován a poté definuje jeho další činnost
zpracování instrukce má tyto fáze: vyhledání instrukce (fetch) dekódování požadavku (decode) načtení operandů (load) provedení (execute) uložení výsledku (store)
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 64 kB 0 0 1 0 0 1 0 1 fetch 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 0 1 1 0 1 1 0 0 64 kB 0 0 1 0 0 1 0 1 fetch 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 64 kB 0 0 1 0 0 1 0 1 decode 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 0 1 1 0 1 1 0 0 64 kB 0 0 1 0 0 1 0 1 decode 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 0 1 1 0 1 1 0 0 64 kB 0 0 1 0 0 1 0 1 execute 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 0 1 1 0 1 1 0 0 64 kB 0 1 0 0 1 0 1 0 store 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 1 1 1 10 1 1 1 64 kB 0 1 0 0 1 0 1 0 fetch 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 1 1 1 1 0 1 1 1 64 kB 0 1 0 0 1 0 1 0 decode 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 1 1 1 1 0 1 1 1 64 kB 0 1 0 0 1 0 1 0 decode 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 1 1 1 1 0 1 1 1 64 kB 0 1 0 0 1 0 1 0 execute 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 1 1 1 1 0 1 1 1 64 kB 1011010 1 store 0 kB
paměť řadič ALU 10 0001 10 0000 F FFFF F FFFE 1 0003 1 0002 1 0001 1 0000 0 FFFF 0 FFFE 0 0002 0 0001 0 0000 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 11 1 011 0 11 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 MB 64 kB 1011010 1 fetch 0 kB
ALU - arithmetic & logic unit (aritmeticko logická jednotka) controller (řadič) CPU MAR - memory address register MDR - memory data register IR - instruction register SP stack pointer address program counter PC MAR ALU controller control IR data MDR registers flag reg accumul