Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Mikroprocesory i procesory sygnałowe cz. I – Procesory klasyczne Historia procesorów, porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Mikroprocesory i procesory sygnałowe cz. I – Procesory klasyczne Historia procesorów, porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel."— Zapis prezentacji:

1 1 Mikroprocesory i procesory sygnałowe cz. I – Procesory klasyczne Historia procesorów, porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel x86. Koprocesor. Rozszerzenia MMX, SIMD Architektury von Neumanna, Harvard Rodziny procesorów: VLIW, EPIC, ARM, PowerPC, MIPS cz. II – Procesory sygnałowe Jednostki obliczeniowe stało- i zmiennoprzecinkowe Specjalizowane jednostki MAC, SHIFTER, DAG Mechanizmy programowe procesora DSP, konstrukcja podstawowych algorytmów, optymalizacja kodu Typowe algorytmy przetwarzania sygnałów: Transformata Fouriera, Filtry cyfrowe, Zagadnienia sztucznej inteligencji Budowa i elementy składowe systemu mikroprocesorowego.

2 2 Warunki uzyskania zaliczenia: Obecność na ćwiczeniach (maksymalnie 2 nieusprawiedliwione nieobecności) Pozytywna ocena z ćwiczeń (w tym 2 prace kontrolne) Obecność na laboratoriach i wykonanie pełnego zestawu ćwiczeń (sprawozdania oceniane indywidualnie).

3 3 Literatura i materiały: G.Syck, Turbo Assembler. Biblia Użytkownika, LT&P, Warszawa 1994 J.Scanlon, Assembler 80286/80386 J.Biernat, Architektura komputerów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1999 J.Grabowski, S. Koślarz, Podstawy i praktyka programowania mikroprocesorów, WNT, Warszawa, 1987 A. Niederliński, Mikroprocesory, mikrokomputery, mikrosystemy, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1991 P.Metzger, Anatomia PC, Helion C.Marven,G.Ewers, Zarys cyfrowego przetwarzania Sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1999 Czasopisma specjalistyczne i popularnonaukowe Podręczniki i materiały firmowe (Data Sheets, Programming Manuals, Application Notes) do omawianych procesorów Książki dotyczące podstaw cyfrowego przetwarzania sygnałów – wybrane rozdziały

4 4 Wykład 1 Przetwarzanie sygnałów analogowych przez system cyfrowy

5 Cyfrowa reprezentacja sygnałów analogowych: systemy liczenia: binarny i szesnastkowy liczby rzeczywiste stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne procesorów

6 System dziesiętny Cyfry mogą przyjmować dziesięć różnych wartości: 0, = 2*1 + 1*10 = 2* * * = 2* * * = 12 System binarny Cyfry mogą przyjmować tylko jedną z dwóch wartości: 0 lub b = 0* * * * = 0*1 + 0*2 + 0*4 + 0*8 = 12 (dec)

7 System binarny Minimalna liczba w zapisie binarnym dla słowa 4- bitowego wynosi: 0000b = 0* * * *2 3 = 0 (dec)... natomiast maksymalna: 1111b = 1* * * *2 3 = 1*1 + 1*2 + 1*4 + 1*8 = 15 (dec) Dla słów 8 bitowych (bajtów) zakres ten wynosi odpowiednio: minimum : b = 0 maksimum: b = 255

8 LICZBY UJEMNE MAJĄ ZAMIENIONE WSZYSTKIE BITY NA PRZECIWNE b = b = najbardziej znaczący bit (pierwszy z lewej) oznacza znak liczby: 0 –liczba dodatnia, 1 – liczba ujemna Uwaga 1: Liczba zero może mieć znak ! b = b = -0 Uwaga 2: Zakres liczb ulega zmianie z na ,+0, Zapis liczb ujemnych – system uzupełnień do jedynki (U1)

9 LICZBĘ UJEMNĄ ZAPISUJE SIĘ W SYSTEMIE U2 ZAPISUJĄC JEJ WARTOŚĆ BEZWZGLĘDNĄ W POSTACI BINARNEJ, PO CZYM ZAMIENIAJĄC WSZYSTKIE BITY NA PRZECIWNE (U1) ORAZ DODAJĄC LICZBĘ 1 przykład:zapis liczby –12 w systemie U2: zapis binarny wartości bezwzględnej liczby (bez znaku) zamiana wszystkich bitów na przeciwne (U1) dodanie liczby 1 ( b) (dec) = b b b ========== b = -12 Specjalny wskaźnik N (Negacji) zostanie ustawiony N=1 (jest to kopia bitu 7 wyniku) Zapis liczb ujemnych – system uzupełnien do dwóch (U2)

10 ... i odwrotnie:WARTOŚĆ BEZWZGLĘDNĄ LICZBY UJEMNEJ OBLICZA SIĘ ZAMIENIAJĄC WSZYSTKIE BITY NA PRZECIWNE (U1) A NASTEPNIE DODAJĄC LICZBĘ b = b b ========== b = +12 Sprawdzenie czy (-12) = 0 ??? +12 (dec) = b -12 (dec) = b + ===================== b = 0 !!! wskaźnik C=1 (Carry) Uwaga ! System ten jest najczęściej używany w praktyce ze względu na prostotę przeprowadzania operacji arytmetycznych. Zapis liczb ujemnych – system uzupełnien do dwóch (U2)

11 Umowny podział zakresu zmienności na dwa podzakresy poprzez zastosowanie tzw. offsetu równego zazwyczaj połowie zakresu zmienności liczby binarnej wartość liczby ze znakiem ( ) = wartość binarna (0..255) – offset(127) Zapis taki stosowany jest np. przez koprocesor w komputerach PC, oraz w niektórych prostszych systemach. Zapis liczb ujemnych – zastosowanie przesunięcia zakresu (offsetu)

12 Cyfry mogą przyjmować tylko jedną z szesnastu postaci: 0,1,... 8, 9, A, B, C, D, E, F odpowiadających wartościom 0,1,... 8, 9,10,11,12,13,14,15 i tak np. liczba szesnastkowa 0Ch odpowiada liczbie dziesiętnej 12 System szesnastkowy (hexadecymalny)

13 Inny przykład: 1278h = 1* * *16 + 8*1 = 4728 Uwaga 1 Liczby szesnastkowe mogą być oznaczane również przez 0x1278 lub $1278 Uwaga 2 Zapis szesnastkowy używany jest tylko dla wygody prezentacji liczb binarnych !!! Każda z cyfr liczby szesnastkowej składa się z 4 bitów (cyfr szesnastkowych). Wygodnie jest więc zapisując liczby binarne stosować odstępy (spacje) pomiędzy grupami 4 bitów, np. +12 (dec) = b == b = 0Ch -12 (dec) = b == b = F4h Dla większych liczb, np. 16-bitowych korzyść z takiego zapisu jest od razu widoczna b == b = 4CFCh System szesnastkowy

14 Liczby całkowite, ze znakiem (U2) i bez znaku dodawanie (ADD) przykład: mov EAX,10 ;wpisanie do rejestru EAX liczby 10 add EAX,20 ;dodanie do zawartość EAX liczby 20 ;(EAX:=EAX+20) C=0 dodawanie z przeniesieniem (ADC) W=A+B+C (C=0 lub 1) Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 1

15 odejmowanie (SUB) mov EAX,10 ;wpisanie do rejestru EAX liczby 10 sub EAX,20;odjęcie od zawartość EAX liczby 20 (w tym przypadku wynik będzie ujemny (N=1), oraz nastąpi pożyczka (C=1)) odejmowanie z pożyczką (SBB) W=A-B-C Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 2

16 inwersja bitów (NOT) - tak jak w systemie uzupełnień do jedynki U1 mov EAX,12 ;wpisanie do rejestru EAX liczby 12 NOT EAX negacja liczby (NEG) – system uzupełnień do dwóch (U2)W=(NOT A) +1 mov EAX,12 ;wpisanie do rejestru EAX liczby 12 NEG EAX ;w EAX jest –12 (U2) Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 3

17 mnożenie liczb (MUL) : - wynik ma dwa razy więcej bitów niż składniki mnożenia (wynik zawsze w DX:AX) mov ax,2000h mov bx,10h mul bx po wykonaniu mnożenia w rejestrze DX znajdzie się liczba 2h, a w AX liczba 0000h (łączny wynik 20000h) Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 4

18 dzielenie liczb (DIV) : dzielna w DX:AX wynik w postaci: część całkowita (AX) i reszta (DX) mov dx,3h mov ax,205h mov bx,100h div bx;AX = 302h = (30205h/100h) ;DX = 5 (reszta z dzielenia) Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 5

19 Iloczyn logiczny (AND) : mov dx, b and dx, b ;w dx będzie b Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 6

20 Suma logiczna (OR) : mov ax, b or ax, b ;w ax będzie b Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 7

21 Funkcja EXOR: mov ax, b exor ax, b ;w ax będzie b Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 8

22 Przesuwanie bitów logiczne: SHR,SHL: Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów Arytmetyczne: SAR,SAL:

23 Przesuwanie bitów: ROR,ROL Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów

24 Przesuwanie bitów:ROR,ROL - przykład ;wartość początkowa C bez znaczenia mov ax, b ror ax, b ;po wykonaniu C=1 ;przesunięcie o trzy pola mov ax, b ror ax, b ;po wykonaniu C=0 Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów


Pobierz ppt "1 Mikroprocesory i procesory sygnałowe cz. I – Procesory klasyczne Historia procesorów, porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel."

Podobne prezentacje


Reklamy Google