Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Mikroprocesory i procesory sygnałowe Tematyka Historia procesorów Porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel x86. Rozszerzenia.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Mikroprocesory i procesory sygnałowe Tematyka Historia procesorów Porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel x86. Rozszerzenia."— Zapis prezentacji:

1 Mikroprocesory i procesory sygnałowe Tematyka Historia procesorów Porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel x86. Rozszerzenia MMX, SIMD,... Architektury von Neumanna, Harvard Procesory VLIW, EPIC, ARM, PowerPC, MIPS Procesory sygnałowe Typowe algorytmy przetwarzania sygnałów: Szybka transformata Fouriera Filtry cyfrowe Zagadnienia sztucznej inteligencji Elementy systemu mikroprocesorowego.

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

3 Literatura (przykładowa): 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 Dowolne książki dotyczące podstaw cyfrowego przetwarzania sygnałów Czasopisma specjalistyczne i popularnonaukowe Podręczniki firmowe do omawianych procesorów

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 Przetwarzanie sygnałów analogowych przez system cyfrowy

7 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) Tabela 1. Wartości (wagi) bitów w zapisie binarnym

8 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

9 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)

10 LICZBY UJEMNE MAJĄ ZAMIENIONE WSZYSTKIE BITY NA PRZECIWNE (U1) A NASTEPNIE DODAWANA JEST LICZBA b = +12 zapis liczby –12 w systemie U2: zapis binarny wartości 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)

11 ... i odwrotnie b = b b ========== b = +12 Sprawdzenie czy (-12) = 0 ??? +12 (dec) = b -12 (dec) = b + ===================== b = 0 !!! wskaźnik przeniesienia 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)

12 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)

13 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)

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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 = (30205/100h) ;DX = 5 (reszta z dzielenia) Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 5

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

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

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

23 Przesuwanie bitów SHR,SHL: ;wartość początkowa C=0 mov ax, b shr ax, b ;po wykonaniu C=1 Podstawowe operacje arytmetyczno-logiczne mikroprocesorów 9

24 Przesuwanie bitów ROR,ROL: ;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 10

25 Zapis 8.8 oznacza 8 bitów części całkowitej (w tym bit znaku) i 8 bitów części ułamkowej Tabela 3a. Przykładowe wartości (wagi) bitów w zapisie binarnym liczb rzeczywistych stałoprzecinkowych (słowo 16 bitowe) - zakres: Liczby rzeczywiste stałoprzecinkowe 1

26 Zapis 1.15 oznacza 0 bitów części całkowitej (1 bit znaku) i 15 bitów części ułamkowej Tabela 3b. Przykładowe wartości (wagi) bitów w zapisie binarnym liczb rzeczywistych stałoprzecinkowych (słowo 16 bitowe) - zakres: Liczby rzeczywiste stałoprzecinkowe 2


Pobierz ppt "Mikroprocesory i procesory sygnałowe Tematyka Historia procesorów Porównanie procesorów CISC i RISC Model programowy procesorów Intel x86. Rozszerzenia."

Podobne prezentacje


Reklamy Google