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AINF Lehrgang Netzwerktechnik, Hard- und Software Gerhard Jüngling, Heinz Janku

AINF Lehrgang Netzwerktechnik, Hard- und Software Gerhard Jüngling, Heinz Janku. Rechnerarchitekturen. Aufbau von Mikrocomputersystemen. Mikroprozessor, CPU Bussystem(e) Speicher Ein-/Ausgabe. Quelle: http://www.informatik.tu-cottbus.de/~wwwteci/student/vl/info5/InfV2-K7.pdf.

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Presentation Transcript

  1. AINF LehrgangNetzwerktechnik, Hard- und SoftwareGerhard Jüngling, Heinz Janku Rechnerarchitekturen

  2. Aufbau von Mikrocomputersystemen • Mikroprozessor, CPU • Bussystem(e) • Speicher • Ein-/Ausgabe Quelle: http://www.informatik.tu-cottbus.de/~wwwteci/student/vl/info5/InfV2-K7.pdf

  3. Mikroprozessoren, Integrierte Schaltungen http://www.rulabinsky.com/cavd/text/chap01-1.html http://www.engr.subr.edu/legacy/ee/Pentium-4-Chip.png

  4. von Neumann Architektur • gemeinsamer Speicher für Programm und Daten • Steuerwerk • Rechenwerk • Eingabe- und Ausgabe http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/baukasten/DA/VNR_Einleitung.html

  5. Steuerwerk • steuert die die Arbeitsabläufe im Rechner • Auswahl der Operation der ALU (Addition, Subtraktion etc.) • Buszugriffe der CPU-Komponenten • Speicherzugriffe(lesen/schreiben) http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/baukasten/DA/Komponenten_Steuerwerk.html

  6. Rechenwerk (ALU) • Arithmetic Logic Unit • Akku als Zwischenspeicher und Operand • Status-“Flags“ http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/baukasten/DA/Komponenten_.....html

  7. Aufbau einer ALU • Transistor • Logische Verknüpfung • Halb-/Volladdierer • 1-Bit ALU • 8-Bit ALU CMOS Inverter mit 2 Transistoren (P,N), Quelle: Fairchild

  8. Logikschaltung (4011 NAND) Quelle: ST Microelectronics

  9. Voll-Addierer http://www.apl.jhu.edu/Notes/Malcom/605411/lecture3.pdf

  10. 1-Bit-ALU http://www.apl.jhu.edu/Notes/Malcom/605411/lecture3.pdf

  11. Aufbau einer einfachen 8 Bit ALU http://www.cellmatrix.com/entryway/products/applications/8bitALU.html

  12. Z80 • Ein „Klassiker“

  13. Intel 80C186

  14. Aufbau eines Systems mit 80C186 Quelle: www.intel.com

  15. IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM Ablauf von Befehlen • Ablauf in mehreren in Phasen (z.B. 6 Phasen) • Instruction Fetch • Instruction Decode • Register Fetch • Execute • Memory Access • Writeback

  16. IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM IF ID RF EX WB MEM Pipelining • Mehrere Instruktionen werden überlappend ausgeführt

  17. Befehlssatz • Klassifikation von Befehlen • Transferbefehle (Laden und Speichern) • ALU-Befehle (u. ev. Gleitkommabefehle) • Kontrollbefehle • sonstige

  18. CISC - RISC

  19. PentiumBlockschaltbild Quelle: www.intel.com

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