دانلود فایل پاورپوینت انتقال ثبات ها و ریزعمل ها

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

سیستم دیجیتالی ساده

• مدارات ترتيبي و ترکيبي (که در فصل 1 و 2 معرفي شده‌اند) مي‌توانند براي ساختن سيستم‌هاي ديجيتالي ساده استفاده شوند

–اين مدارات واحدهاي سازنده سطح پايين يک کامپيوتر ديجيتال هستند.

• سيستم‌هاي ديجيتالي ساده معمولاً با موارد زير شناخته مي‌شوند:

– ثبات‌هايي که در سيستم موجود است.

– عملياتي که اين ثبات‌ها بر داده ها انجام مي‌دهند.

–

• براي شناسايي يک سيستم بايد بدانيم:

–چه عملياتي روي داده‌های داخل ثبات‌ها انجام مي‌شود.

– چه اطلاعاتي بين ثبات‌ها منتقل مي‌شود.

اسلاید 2 :

سیستم دیجیتال: ریزعمل و داده

• عملياتي که روي داده‌ها در ثبات‌ها انجام مي‌شود ريز عمل ناميده مي‌شود.
• عمليات داخلي ثبات‌ها نمونه‌هايي از ريزعمل‌ها هستند.

–شيفت Shift

–بار کردن Load

–پاک کردن Clear

– اضافه کردن Increment

–...

• يک عمليات پايه که روي داده‌هاي ذخيره شده در يک يا چند ثبات در طي يک پالس ساعت انجام مي‌شود ريزعمل نام دارد.

اسلاید 3 :

• سازمان (organization) داخلي کامپيوتر با موارد زير تعريف مي‌شود:
• مجموعه ثبات‌ها و وظایف آن ها
• مجموعه ريزعمل‌ها
• سيگنال‌هاي کنترلي که ترتيب ريزعمل‌ها را مشخص مي‌کنند

اسلاید 4 :

زبان انتقال ثبات

• نحوه بیان سمبلیک مورد استفاده برای بیان انتقال های ریزعملی بین ثبات ها

  زبان انتقال ثبات ناميده مي‌شود.

• اصطلاح «انتقال ثبات» بیانگر وجود مدارات منطقی سخت افزاری است که می2تواند یک ریزعمل را اجرا کند و نتیجه را به یک ثبات منتقل کند. (در چند اسلاید بعد خواهیم دید..)
• ریزعمل : سمبل (در زبان) : سخت افزار
• زبان انتقال ثبات مي‌تواند براي نشان دادن هر ترتيب از ريزعمل‌ها مورد استفاده قرار گيرد.
• زبان انتقال ثبات:

–يک زبان سمبوليک است.

–يک ابزار آسان براي شرح سازمان داخلي کامپيوترهاي ديجيتال است.

–فرايند طراحي سيستم‌هاي ديجيتال را تسهيل مي‌کند.

اسلاید 5 :

نام گذاری ثبات ها

• ثبات‌ها معمولاً با حروف بزرگ نامگذاري مي شوند. گاهي اوقات پس از اسم آن‌ها اعداد قرار

   مي گيرد (A, R13, IR). 

• اغلب نام‌ها نشان دهنده کاري است که در آن ثبات انجام مي شود مثلاً:

–MAR  - memory address register

–PC  - program counter

–IR  - instruction register

• ثبات‌ها و محتواي آنها به طور نمادين مي تواند به صورت‌هاي زير ديده شود:

–به صورت يک موجوديت واحد

–با نشان دادن بيت‌هاي ثبات

اسلاید 6 :

انتقال ثبات

vکپي شدن اطلاعات يک ثبات به ثبات ديگر انتقال ثبات نام دارد.

• يک انتقال ثبات به شکل زير نشان داده مي شود:

R2 ¬ R1

• در حالتانتقال
• محتواي ثبات R1 به R2 منتقل مي‌شود.
• انتقال در يک پالس ساعت انجام مي‌شود.
• محتواي R1 تغيير نمي‌کند.
• لازمه انتقال ثبات
• خطوط انتقال از R1 به R2
• بار شدن موازي در R2
• خطوط کنترل لازم براي انجام عمليات

اسلاید 7 :

انتقال ثبات:  با کنترل

• اغلب اوقات عمليات فقط زماني که يک شرط خاص برقرار باشد بايد اجرا شوند.
• اين مساله شبيه if در زبان هاي برنامه نويسي است.
• در سيستم هاي ديجيتال شرط با يک سيگنال کنترلي (Control Signal) يا تابع کنترلي انجام مي‌شود.
• تابع کنترلي به شکل زير نشان داده مي‌شود:

P: R2 ¬ R1

بدين معني که اگر P برابر 1 بود انتقال از R1 به R2 انجام شود. يا:

if (P = 1)  then  (R2 ¬ R1)

اسلاید 8 :

انتقال ثبات: همزمانی چند عمل

اگر تعداد دو يا بيشتر عمليات همزمان انجام شود:

• آن‌ها را با کاما (،) از هم جدا مي‌کنيم

P:  R3 ¬ R5,, MAR ¬ IR

در اينجا اگر P=1 باشد، به طور همزمان انتقالات زیر انجام می شود:

• R5 به R3
• IR به MAR

اسلاید 9 :

انتقال گذرگاهی: ارتباط بین ثبات ها

vوجود ثبات های زیاد در کامپیوتر دیجیتال

• نیاز به مسیرهای انتقال اطلاعات
• براي اتصال n ثبات به يکديگر به n(n-1) خط ارتباطي نياز است.
• هزينه: O(n2)

–براي سيستم‌هاي با تعداد ثبات زياد عملي نيست

• راه حل:
• استفاده از يک مجموعه مدار متمرکز (متشکل از یک گروه از سیم ها) به نام گذرگاه مشترک (bus) براي انتقال اطلاعات
• نیاز به مدارهاي کنترلي براي تعيين اینکه کدام ثبات، ثبات منبع و کدام ثبات مقصد است

اسلاید 10 :

انتقال گذرگاهی: ساخت سیستم گذرگاه مشترک

استفاده از مالتی پلکسر

استفاده از بافر سه حالته

• نمایش انتقال ثبات از طريق گذرگاه
• وجود گذرگاه به طور ضمنی
• بیان وجود به طور صریح