Arhitectura calculatoarelor

Programa analitică a cursului

---

INTRODUCERE

CALCULATOARE NUMERICE
PROGRAMAREA CALCULATOARELOR NUMERICE
MODELUL UNUI CALCULATOR NUMERIC
STRUCTURA MAŞINII FIZICE

• Unitatea centrală de prelucrare: Unitatea aritmetică şi logică; Registrele; Unitatea de comandă şi control
• Unitatea de memorie
• Unitatea de intrare/ieşire
• Interconexiuni

CIRCUITE DIGITALE

ELEMENTE DE ALGEBRĂ BOOLEANĂ

• Operatori booleeni şi funcţii booleene
• Postulatele algebrei booleene
• Teoremele fundamentale ale algebrei booleene

FORMELE CANONICE ALE FUNCŢIILOR BOOLEENE
MINIMIZAREA FUNCŢIILOR BOOLEENE

• Metoda algebrică
• Metoda diagramelor Karnaugh: Reprezentarea funcţiilor prin diagrama Karnaugh; Minimizarea funcţiilor prin diagrama Karnaugh; Minimizarea funcţiilor incomplet definite

UNITATEA CENTRALĂ DE PRELUCRARE

STRUCTURA UCP
REGISTRE

• Registre utilizator
• Registre de control şi de stare

MEMORIA STIVĂ
EXECUŢIA INSTRUCŢIUNILOR

• Subciclul de extragere
• Subciclul de execuţie
• Subciclul de întrerupere
• Operaţii de I/E

SETURI DE INSTRUCŢIUNI

ELEMENTELE UNEI INSTRUCŢIUNI MAŞINĂ
LIMBAJE DE ASAMBLARE
NUMĂRUL DE ADRESE PE INSTRUCŢIUNE
TIPURI DE INSTRUCŢIUNI

• Transferuri de date
• Instrucţiuni aritmetice
• Instrucţiuni logice
• Instrucţiuni de salt şi apel
• Instrucţiuni de control al sistemului
• Instrucţiuni de I/E

MODURI DE ADRESARE

• Adresarea imediată
• Adresarea directă
• Adresarea indirectă
• Adresarea registrelor
• Adresarea indirectă prin registre
• Adresarea cu deplasament: Adresarea relativă; Adresarea bazată; Adresarea indexată
• Adresarea stivei

FORMATUL INSTRUCŢIUNILOR

• Lungimea instrucţiunilor
• Alocarea biţilor
• Instrucţiuni cu lungime variabilă

UNITATEA ARITMETICĂ ŞI LOGICĂ

CIRCUITE PENTRU ADUNAREA A DOUĂ CIFRE BINARE
OPERAŢII CU NUMERE ÎN VIRGULĂ FIXĂ

• Adunarea binară: Sumatorul serie; Sumatorul paralel
• Înmulţirea binară: Metoda înmulţirii directe; Metoda Booth
• Împărţirea binară: Principiul împărţirii binare; Metode de împărţire binară; Metoda refacerii restului parţial; Metoda fără refacerea restului parţial

OPERAŢII CU NUMERE ÎN VIRGULĂ MOBILĂ

• Adunarea şi scăderea în virgulă mobilă
• Înmulţirea şi împărţirea în virgulă mobilă

UNITATEA DE COMANDĂ ŞI CONTROL

MICRO-OPERAŢII

• Subciclul de extragere
• Subciclul de indirectare
• Subciclul de execuţie
• Subciclul de întrerupere
• Ciclul de instrucţiune

CONTROLUL UCP

• Cerinţe funcţionale pentru unitatea de comandă
• Semnale de control
• Exemplu de unitate de comandă

ORGANIZAREA INTERNĂ A UCP
IMPLEMENTAREA UNITĂŢII DE COMANDĂ

• Unităţi de comandă care utilizează un bistabil pe stare
• Unităţi de comandă care utilizează un decodificator
• Unităţi de comandă microprogramate: Principiul unităţilor de comandă microprogramate; Structura unei unităţi de comandă microprogramate; Secvenţierea microinstrucţiunilor

UNITATEA DE MEMORIE

CARACTERISTICILE SISTEMELOR DE MEMORIE
IERARHIA DE MEMORII
MEMORII SEMICONDUCTOARE

• Tipuri de memorii semiconductoare
• Organizarea memoriilor semiconductoare

MEMORIA CACHE

• Principiul memoriei cache
• Caracteristici ale memoriei cache: Dimensiunea; Funcţia de mapare; Metoda de înlocuire a blocurilor; Tehnica de scriere

UNITATEA DE I/E

STRUCTURA UNITĂŢII DE I/E
TIPURI DE ECHIPAMENTE PERIFERICE
MODULE DE I/E

• Funcţiile modulelor de I/E
• Structura unui modul de I/E

INTERFAŢA EXTERNĂ
METODE DE TRANSFER A DATELOR

• Transferul programat: Principiul transferului programat; Comenzi de I/E; Instrucţiuni de I/E
• Transferul prin întreruperi
• Transferul prin acces direct la memorie
• Transferul prin canale de I/E: Principiul transferului prin canale de I/E; Comunicaţia dintre UCP şi canalul de I/E

---

Actualizat la: 23 iunie 2003