Über das Buch
Wahrscheinlich haben viele von denen, die gerne studieren, wie ein Computer auf der untersten Ebene funktioniert, Bücher gelesen wie: Tanenbaum "Computer Architecture" oder Harris, Harris "Digital Circuitry and Computer Architecture", die zweifellos umfassende Werke und gute Bücher zum Lernen sind ... Aber wenn Sie kein Ingenieur sind, aber dennoch in die Welt des Digital Computing eintauchen und besser verstehen möchten, wie ein Computer funktioniert. Chalz Petzolds Buch "Der Kodex. Die geheime Sprache der Informatik" kann Ihnen dabei helfen. Die Geschichte beginnt mit den Gründen, warum Menschen Informationen austauschen und verarbeiten mussten, mit welchen Problemen sie konfrontiert waren und endet mit Geschichten über das Gerät des realen Betriebs Systeme und Prozessoren und ihre Architektur.Gleichzeitig passte der Autor perfekt zu der Abstraktionsebene, an die er sich beim Schreiben hielt. In einigen Momenten wird die Arbeit der elementaren Teile des Prozessors detailliert beschrieben, in anderen in einfachen Worten über komplexe Dinge.
Beschreibung der Architektur
In Kapitel 17 "Automatisierung" beginnt der Autor mit der Implementierung einer Architektur mit einem Befehlssatz, der ausreicht, um fast jede Berechnung auszuführen. Diese Architektur unterscheidet sich von den verwendeten dadurch, dass die Abmessungen des Adressbusses, des Datenbusses und des Maschinenworts unterschiedliche Abmessungen haben. Der Speicherzugriff erfolgt byteweise, was ziemlich häufig ist. Ein Little-Endian-Maschinenwort fester Länge besteht aus 12 Bits oder 3 Bytes, die in zwei Teile unterteilt sind. Das niedrigstwertige Byte des Wortes enthält den Operationscode, der die Befehlsnummer enthält, die oberen beiden - sein Argument. Aufgrund der Einschränkungen des Datenpfads werden pro Prozessorzyklus 4 Zählertaktzyklen aufgewendet, von denen 3 zum Lesen des Befehls und 1 zum Ausführen von Berechnungen verwendet werden.Die Architektur beschreibt ein für Software zugängliches Allzweckregister, in dem die Ergebnisse von Operationen mit der ALU gespeichert sind, sowie zwei Flagregister, die analog zum C- und Z-Register CPSR der ARM-Architektur sind und angeben, ob das Ergebnis des Die letzte Operation, die unter Verwendung der ALU durchgeführt wurde, hatte einen Bitübertrag bzw. gleich Null. Die Architektur beschreibt 12 Befehle, die logisch in 4 Gruppen unterteilt werden können:
-
-
-
-
( )
-
0
0
-
, 8 2^8=256, 256-12=244 , ,
(AND)
(OR)
(NOT)
(XOR)
N - V - . , , .
, , - , . .
. 22 " " . . 0 1, . , . .
, , . .
, .
Quartus II 13.0sp1, . VHDL Verilog, . :
lpm_mux (. multiplexer)
lpm_decode
lpm_counter
lpm_ff (. flip-flop)
lpmaddsub
lpm_constant
ModelSim, . In-System Memory Content Editor .
Cyclone II EP2C5 Mini Dev Board EP2C5T144C8, 50 , 80 / JTAG . , , 13 16 , . .
. 16 + 8 + 3 = 27 , 8 .
MTS-102 ON-ON. , - . , , .
, . , , , , , .
5 , .
, Autodesk Fusion 360 .
GX16 5P, USB .
. , - . , .
. .
Cyclone II EP2C5 Mini Dev Board EP2C5T144C8. , . , .
, powerbank'a, 5 , 18650.
Autodesk Fusion 360 , .
, , .
, . . , . , , , IoT.
Besonderer Dank geht an Blogger Stas Vasiliev für die Empfehlung dieses Buches und die inspirierende Arbeit an diesem Projekt. Denn jetzt ist es eine der wichtigsten Aufgaben, Ingenieure für die Arbeit an interessanten Projekten zu interessieren.