Reprezentarea informatiilor in calculator - structura unui calculator

Calculatoarele digitale prelucreaza informatii reprezentate prin 2 stari codificate prin 0 respectiv 1.  0(0V) 1(1V) -> reprezentare binara. O astfel de codificare poate reprezenta si o valoare logica de tip False pt 0 si True pt 1.

1CB – bit – vid - Aritmetica binara opereaza cu numere ir algebra booleana cu valori logice.

Pt stocarea, prelucrarea si transmiterea informatiilorse utilizeaza diferite codificari ce elimina erorile de reprezentare si permit corectia si detectia erorilor. Astfel fiecare cifra zecimala a unui nr e reprezentata de codulsau binar. Acest tip de codificare se numeste BCD.Exista coduri alfanumerice ce realizeaza o corespondenta liniara intre multimea cuvintelor binare de o anumita lunigme.

1 byte = 8 biti

8 byte = 64 biti – lungimea maxima

In practica portile logice sunt din circuite integrate (cipuri). Un cip este o pastila de siliciu de furma unui patrat cu latura de cativa mm si care din considerente mecanice si tehnice e plasat intr-o capsula de plastic mai mare. Conexiunile pastilei de siliciu cu alte circuite , cu sursele de tensiune si masa electrica se realizeaza prin pinii plasati pe laturile de plastic ale capsulei.

In functie de nr de porti pe care le contin cipurile pot fi

SSI (Small Scale Integrated) pana la 10 porti logice

MSI (Medium Scale Integrated) pana la 100 porti logice

LSI (Large Scale Integrated) pana la 100.000 porti logice

VLSI (Very Large Scale Integrated) > 100.000 porti logice

Exista  doua tipuri de circuite logice

combinationale – valoarea semnalelor de iesire depinde numai de starea logica a semnalelor de intrare

Secventiale – la care iesire depinde de intrare si de starea curenta memorata a circuitului; sunt circuite care au elemente de memorie deci circuite care-si memoreaza starea.

structura unui calculator

A fost definita pentru prima data de John Von Neumans – 1945 si consta din :

1) unitatea centrala (procesor P)

2) memoria interna (M)

Eseu: Introducerea targetelor in WESTACO Referat: Informatizarea activitatilor si firma digitala

3) 3 dispozitive de I/O

Intre componentele calculatorului informatiile circula pe linii de comunicare specializate. Acele informatii contin : adrese de memorie – date – semnale de comanda.

Conform celor 3 categorii de informatii linile de comunicatie sunt grupate in magistrale. In structura calculatorului exista 3 tipuri de magistrale: de adrese – de date – de  comenzi.

UCP (unitatea centrala de prelucrare) este compusa din urmatoarele parti:

unitatea aritmetico-logica (UAL)

registre generale

a)      registru de instructiuni

b)      registru de stare program

c)      numaratorul de instructiuni – pastreaza adresa corecta a instructiunii care se executa

unitatea de comanda

Setul de instructiuni

Activitatea generala a unui sistem de calcul consta in stocarea si prelucrarea informatiilor. Intregul proces de tratare a informatiei din cadrul unui sistem de calcul are loc conform unui algoritm de prelucrare. Acest algoritm este implementat prin setul de instructiuni specifice unui limbaj de programare.

Instructiunile alcatuiesc un program. Prin transformari succesive (op de compilare si link-editare) aceste instructiuni sunt aduse la nivelul unui set de comenzi elementare instructiuni elementare.

Instructiunile cod masina formeaza setul de instructiuni al calculatorului. Componenta calculatorului care realizeaza executarea instructiunii este UCP.Memoria calc memoreaza setul de instructiuni ce urmeaza a fi executate.

O instructiune se executa in 2 faze:

1) faza de aducere – ea este adusa din memoria interna in UCP

2) faza de executie – in care instructiunea este executata in UCP

Fiecare faza este executata intr-un nr de impulsuri de tact 3GH 2-10 miu

In concluzie , pt a putea executa o instructiune UCP trebuie sa poata efectua urmatoarele functii:

1. citirea si scrierea informatiilor din/in memoria interna
2. recunoasterea si executarea instructiunilor cod masina
3. transmitera de comenzi celorlalte componente ale calculatorului realizand coordonarea functiilor acestora.

Recunoasterea formelor instructiunilor de executat

Rezultatul nr cuv de memorie utililizate pt executarea fiecarei tip de instructiuni si semnificatia campurilor care alcatuiesc instructiunea

In general o instructiune cod masina contine urmatoarele campuri:

1. cod operator (+,0,*)
2. zona de adresa (adrese operand 1, adrese operand 2)

Pt reducerea lungimii instructiunilor cod masina s-au stabilit anumite conventii:

1. instructiunea poate opera cu cel mult 2 operanzi
2. adresa urmatoarei instructiuni ce trebeuie executata se citeste mereu dintr-un registru specializat numit registru contor de adrese/

La executarea fiecarei instructiuni , registru contor de adrese este incrementat cu instructiunea in curs de executie.

Intr-un program incarcat in memorie pentru a fi executata instructiunea respectiva o gasim la adrese consecutive de memorie.

Pentru realizarea unei ramificatii executiei unui program se foloseste instructiunea speciala de salt care modifica valoarea memoriei in registru. Contorul de adrese incarcand in aceste valori, adresa noii instructiuni la care se efectueaza saltul.