Dr. Baruch Zoltan Francisc
Profesor




BARUCH, ZOLTAN FRANCISC


ARHITECTURA CALCULATOARELOR


Editura TODESCO, Cluj-Napoca, 2000, ISBN 973-99780-7-x (286 pagini)









| Pagina cărții |


CUPRINS


1. INTRODUCERE

1.1. CALCULATOARE NUMERICE
1.2. PROGRAMAREA CALCULATOARELOR NUMERICE
1.3. MODELUL UNUI CALCULATOR NUMERIC
1.4. STRUCTURA MAȘINII FIZICE

1.4.1. Unitatea centrală de prelucrare: Unitatea aritmetică și logică; Registrele; Unitatea de comandă și control. 1.4.2. Unitatea de memorie. 1.4.3. Unitatea de intrare/ieșire. 1.4.4. Interconexiuni

2. BAZELE ARITMETICE ALE CALCULATOARELOR

2.1. SISTEME DE NUMERAȚIE
2.2. CONVERSIA BAZEI DE NUMERAȚIE

2.2.1. Conversia numerelor întregi. 2.2.2. Conversia numerelor fracționare. 2.2.3. Conversia binar-zecimală

2.3. OPERAȚII ARITMETICE CU NUMERE FĂRĂ SEMN

2.3.1. Adunarea. 2.3.2. Scăderea. 2.3.3. Înmulțirea. 2.3.4. Împărțirea

2.4. REPREZENTAREA NUMERELOR ÎN CALCULATOR
2.5. REPREZENTAREA NUMERELOR ÎN VIRGULĂ FIXĂ

2.5.1. Reprezentarea numerelor cu semn. 2.5.2. Reguli de deplasare a numerelor cu semn. 2.5.3. Operații cu numere reprezentate în virgulă fixă: Adunarea numerelor reprezentate în C2; Scăderea numerelor reprezentate în C2

2.6. REPREZENTAREA NUMERELOR ÎN VIRGULĂ MOBILĂ

2.6.1. Principii. 2.6.2. Reprezentarea numerelor în formatul IEEE 754

2.7. CODURI

2.7.1. Coduri binar-zecimale. 2.7.2. Coduri detectoare de erori. 2.7.3. Coduri corectoare de erori. 2.7.4. Coduri alfanumerice: ASCII; Unicode și ISO/IEC 10646

3. CIRCUITE DIGITALE

3.1. ELEMENTE DE ALGEBRĂ BOOLEANĂ

3.1.1. Operatori booleeni și funcții booleene. 3.1.2. Postulatele algebrei booleene. 3.1.3. Teoremele fundamentale ale algebrei booleene

3.2. PORȚI LOGICE
3.3. FORMELE CANONICE ALE FUNCȚIILOR BOOLEENE
3.4. MINIMIZAREA FUNCȚIILOR BOOLEENE

3.4.1. Metoda algebrică. 3.4.2. Metoda diagramelor Karnaugh: Reprezentarea funcțiilor prin diagrama Karnaugh; Minimizarea funcțiilor prin diagrama Karnaugh; Minimizarea funcțiilor incomplet definite

3.5. CIRCUITE COMBINAȚIONALE

3.5.1. Convertoare de cod. 3.5.2. Decodificatoare: Decodificator de adresă; Decodificator din cod BCD în zecimal; Utilizarea decodificatoarelor pentru implementarea funcțiilor booleene. 3.5.3. Codificatoare. 3.5.4. Multiplexoare. 3.5.5. Demultiplexoare. 3.5.6. Circuite logice programabile: Memorii ROM; Rețele logice programabile; Circuite FPGA

3.6. CIRCUITE SECVENȚIALE

3.6.1. Prezentare generală a circuitelor secvențiale. 3.6.2. Circuite basculante bistabile: Bistabilul RS asincron; Bistabilul RS sincron; Bistabilul JK sincron; Bistabilul D sincron; Bistabilul T sincron; Bistabile de tip Master-Slave; Circuite basculante bistabile integrate. 3.6.3. Sinteza circuitelor secvențiale. 3.6.4. Registre: Registre de memorare; Registre de deplasare; Registre serie-paralel; Registre universale. 3.6.5. Numărătoare: Numărătoare asincrone; Numărătoare sincrone

4. UNITATEA CENTRALĂ DE PRELUCRARE

4.1. STRUCTURA UCP
4.2. REGISTRE

4.2.1. Registre utilizator. 4.2.2. Registre de control și de stare

4.3. MEMORIA STIVĂ
4.4. EXECUȚIA INSTRUCȚIUNILOR

4.4.1. Subciclul de extragere. 4.4.2. Subciclul de execuție. 4.4.3. Subciclul de întrerupere. 4.4.4. Operații de I/E

4.5. PROCESOARELE INTEL

4.5.1. Prezentare generală a procesoarelor Intel. 4.5.2. Microarhitectura procesoarelor din familia P6: Prezentare generală a microarhitecturii; Prezentare detaliată a microarhitecturii

5. SETURI DE INSTRUCȚIUNI

5.1. ELEMENTELE UNEI INSTRUCȚIUNI MAȘINĂ
5.2. LIMBAJE DE ASAMBLARE
5.3. NUMĂRUL DE ADRESE PE INSTRUCȚIUNE
5.4. TIPURI DE INSTRUCȚIUNI

5.4.1. Transferuri de date. 5.4.2. Instrucțiuni aritmetice. 5.4.3. Instrucțiuni logice. 5.4.4. Instrucțiuni de salt și apel. 5.4.5. Instrucțiuni de control al sistemului. 5.4.6. Instrucțiuni de I/E

5.5. MODURI DE ADRESARE

5.5.1. Adresarea imediată. 5.5.2. Adresarea directă. 5.5.3. Adresarea indirectă. 5.5.4. Adresarea registrelor. 5.5.5. Adresarea indirectă prin registre. 5.5.6. Adresarea cu deplasament: Adresarea relativă; Adresarea bazată; Adresarea indexată. 5.5.7. Adresarea stivei

5.6. FORMATUL INSTRUCȚIUNILOR

5.6.1. Lungimea instrucțiunilor. 5.6.2. Alocarea biților. 5.6.3. Instrucțiuni cu lungime variabilă

6. UNITATEA ARITMETICĂ ȘI LOGICĂ

6.1. CIRCUITE PENTRU ADUNAREA A DOUĂ CIFRE BINARE
6.2. OPERAȚII CU NUMERE ÎN VIRGULĂ FIXĂ

6.2.1. Adunarea binară: Sumatorul serie; Sumatorul paralel. 6.2.2. Înmulțirea binară: Metoda înmulțirii directe; Metoda Booth; Înmulțirea pe grupe de cifre. 6.2.3. Împărțirea binară: Principiul împărțirii binare; Metode de împărțire binară; Metoda refacerii restului parțial; Metoda fără refacerea restului parțial

6.3. OPERAȚII CU NUMERE ÎN VIRGULĂ MOBILĂ

6.3.1. Adunarea și scăderea în virgulă mobilă. 6.3.2. Înmulțirea și împărțirea în virgulă mobilă. 6.3.3. Considerații de precizie

7. UNITATEA DE COMANDĂ ȘI CONTROL

7.1. MICRO-OPERAȚII

7.1.1. Subciclul de extragere. 7.1.2. Subciclul de indirectare. 7.1.3. Subciclul de execuție. 7.1.4. Subciclul de întrerupere. 7.1.5. Ciclul de instrucțiune

7.2. CONTROLUL UCP

7.2.1. Cerințe funcționale pentru unitatea de comandă. 7.2.2. Semnale de control. 7.2.3. Exemplu de unitate de comandă

7.3. ORGANIZAREA INTERNĂ A UCP
7.4. IMPLEMENTAREA UNITĂȚII DE COMANDĂ

7.4.1. Unități de comandă care utilizează un bistabil pe stare. 7.4.2. Unități de comandă care utilizează un decodificator. 7.4.3. Unități de comandă microprogramate: Principiul unităților de comandă microprogramate; Structura unei unități de comandă microprogramate; Secvențierea microinstrucțiunilor

8. UNITATEA DE MEMORIE

8.1. CARACTERISTICILE SISTEMELOR DE MEMORIE
8.2. IERARHIA DE MEMORII
8.3. MEMORII SEMICONDUCTOARE

8.3.1. Tipuri de memorii semiconductoare. 8.3.2. Organizarea memoriilor semiconductoare

8.4. MEMORIA STIVĂ

8.4.1. Tipuri de memorii stivă: Stiva implementată în memorie; Stiva cablată; Stiva parțial cablată. 8.4.2. Calculatoare orientate pe stivă: Notația poloneză pentru expresiile aritmetice; Evaluarea expresiilor postfixate

8.5. MEMORIA CACHE

8.5.1. Principiul memoriei cache. 8.5.2. Caracteristici ale memoriei cache: Dimensiunea; Funcția de mapare; Metoda de înlocuire a blocurilor; Tehnica de scriere

9. UNITATEA DE I/E

9.1. STRUCTURA UNITĂȚII DE I/E
9.2. TIPURI DE ECHIPAMENTE PERIFERICE
9.3. MODULE DE I/E

9.3.1. Funcțiile modulelor de I/E. 9.3.2. Structura unui modul de I/E

9.4. INTERFAȚA EXTERNĂ
9.5. METODE DE TRANSFER A DATELOR

9.5.1. Transferul programat: Principiul transferului programat; Comenzi de I/E; Instrucțiuni de I/E. 9.5.2. Transferul prin întreruperi. 9.5.3. Transferul prin acces direct la memorie. 9.5.4. Transferul prin canale de I/E: Principiul transferului prin canale de I/E; Comunicația dintre UCP și canalul de I/E

BIBLIOGRAFIE