Rechnerarchitekturen

Präsentation zum Thema: "Rechnerarchitekturen"—  Präsentation transkript:

1 Rechnerarchitekturen
AINF Lehrgang Netzwerktechnik, Hard- und Software Gerhard Jüngling, Heinz Janku Rechnerarchitekturen

2 Aufbau von Mikrocomputersystemen
Mikroprozessor, CPU Bussystem(e) Speicher Ein-/Ausgabe Quelle:

3 Mikroprozessoren, Integrierte Schaltungen

4 von Neumann Architektur
gemeinsamer Speicher für Programm und Daten Steuerwerk Rechenwerk Eingabe- und Ausgabe

5 Steuerwerk steuert die die Arbeitsabläufe im Rechner
Auswahl der Operation der ALU (Addition, Subtraktion etc.) Buszugriffe der CPU-Komponenten Speicherzugriffe (lesen/schreiben) baukasten/DA/Komponenten_Steuerwerk.html

6 Rechenwerk (ALU) Arithmetic Logic Unit
Akku als Zwischenspeicher und Operand Status-“Flags“ baukasten/DA/Komponenten_.....html

7 CMOS Inverter mit 2 Transistoren (P,N), Quelle: Fairchild
Aufbau einer ALU Transistor Logische Verknüpfung Halb-/Volladdierer 1-Bit ALU 8-Bit ALU CMOS Inverter mit 2 Transistoren (P,N), Quelle: Fairchild

8 Logikschaltung (4011 NAND)
Quelle: ST Microelectronics

9 Voll-Addierer

10 1-Bit-ALU

11 Aufbau einer einfachen 8 Bit ALU

12 Z80 Ein „Klassiker“

13 Intel 80C186

14 Aufbau eines Systems mit 80C186
Quelle:

15 Ablauf von Befehlen Ablauf in mehreren in Phasen (z.B. 6 Phasen)
Instruction Fetch Instruction Decode Register Fetch Execute Memory Access Writeback ID IF EX RF MEM WB ID IF EX RF MEM WB

16 Pipelining Mehrere Instruktionen werden überlappend ausgeführt ID IF
EX RF MEM WB

17 Befehlssatz Klassifikation von Befehlen
Transferbefehle (Laden und Speichern) ALU-Befehle (u. ev. Gleitkommabefehle) Kontrollbefehle sonstige

18 CISC - RISC

19 Pentium Blockschaltbild
Quelle: