Architektura. Systemów Komputerowych (wykład 1)

1. Architektura Systemów Komputerowych wykład 1

2. ASK - prowadzący

dr inż. Artur Arciuch
e-mail: [email protected]
tel. 22 6839401
wykład i laboratorium
mgr inż. Łukasz Laszko
laboratorium
ASK
2

3. Zaliczenie

można uzyskać 100 punktów
50 punktów za ćwiczenia
laboratoryjne (25 zalicza)
50 punktów za egzamin (25 zalicza)
zaliczenie przedmiotu: uzyskać co
najmniej 50 punktów (łącznie i nie
mniej niż po 25 za każdy rygor)
ćwiczenia laboratoryjne: na zaliczenie
przedmiot: egzamin na ocenę
ASK
3

4. Punktacja

Liczba punków
Ocena
uzyskać 90 punktów
5
uzyskać 80 punktów
4,5
uzyskać 70 punktów
4
uzyskać 60 punktów
3,5
uzyskać 50 punktów
3
uzyskać poniżej 50 punktów
2
ASK
4

5. Literatura

Stallings W.:
Barczak A., Florek J., Sydoruk T.:
Elektroniczne techniki cyfrowe, Vizja
Press&IT Sp.z.o.o, Warszawa, 2006
Organizacja i architektura systemu
komputerowego, WNT, 2004
ASK
5

6. Nazwa przedmiotu

Pojęcia:
architektura komputerów
organizacja komputerów
ASK
6

7. Systemy liczbowe

pozycyjne systemy liczbowe
systemy wykorzystywane w naukach
komputerowych
kod dwójkowy
kod ósemkowy i szesnastkowy
kod BCD
kod ASCII
konwersje
ASK
7

8. System liczbowy

pozycyjny
dwójkowy
dziesiętny
…
niepozycyjny
rzymski
…
ASK
8

9. Cechy systemu liczbowego pozycyjnego

LP ci ci 1...c1c0 ,
gdzie:
• L – liczba w systemie liczbowym P
• P – podstawa systemu
• ck – cyfra na k-tej pozycji, ck ∊ {0,…,P-1}
• k – pozycja
value( LP )
I 1
c
P ,
j
j
gdzie I – liczba cyfr w liczbie
j 0
ASK
9

10. Konwersja „10→2”

100.37510 → x2
100
50
25
12
6
3
1
0
.
:2
0
0
1
0
0
1
1
.
0
1
1
375 * 2
750
500
000
1100100.011
ASK
10

11. Konwersja „10→16”

200.62510 →x16
200:16
C8
0C
.
0. 625 * 16
A 000
C8.A
konwersja „16 ↔ 2”,
C8.A
konwersja „2 ↔8”
11001000.1010
1100 1000 . 1010
ASK
310.5
11

12. Kody dwójkowe

"10"
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
"2"
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
"8"
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
13
14
15
16
17
wartość w MZ
+0
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
-0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
"16"
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
ASK
wartość w U2
+0
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
12

13. Działania na liczbach dwójkowych w kodzie U2

Zamiana na liczbę przeciwną
00010101
21
11101010
negacja
+
1
11101011
-21
Dodawanie
Odejmowanie
pożyczka
przeniesienia
111
00001110
+ 00011110
00101100
-
ASK
2
12
0011
0101
1110
13

14. Kod BCD

Kod BCD 8421
1
4
9
5
0001 0100 1001 0101
liczba dziesiętna
liczba BCD
Dodawanie w kodzie BCD 8421
przeniesienia
+
1110
2468
1962
4430
+
korekcja
ASK
1
1
1
0010 0100 0110 1000
0001 1001 0110 0010
0011 1110 1101 1010
0110 0110 0110
0100 0100 0011 0000
14

15. Liczby zmiennoprzecinkowe

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
00 200 01 200 10 200 11 200
00 201 01 201 10 201 11 201
00 210
01 210 10 210 11 210
00 211
01 211 10 211 11 211
ASK
15

16. Format IEEE 754

ASK
16

17. Zapis liczby w kodzie IEEE 754

liczba
zmiennoprzecinkowa
z m P w : 4 10 2 , 010101 21010
znak = 0 - mantysa dodatnia ; znak = 1 - mantysa ujemna; normalizacja = 1.ułamek
podstawa = 2; wykładnik - 8-bitowy; przesunięcie wykładnika = 127
Zapisać liczbę 20 w postaci 32 bitowej liczby IEEE 754
2010 10100 2 10100 20 1.0100 24 1.0100 24 127 1.0100 2131
1.0100 210000011
1. - w domyśle
znak przesunięty wykładnik mantysa (ułamek)
0
10000011
010….0
0100000110100000000000000000000
ASK
17

18. Format IEEE 754

ASK
18

19. kod ASCII

ASK
19

20. Zmienne logiczne

fałsz (false), 0
prawda (true), 1
ASK
20

21. Operacje logiczne

A B ~(AB) A+B ~(A+B) A ⊕ B ~(A ⊕ B)
A
B
~A
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
ASK
21

22. Podsumowanie

system liczbowy
systemy liczbowe w naukach
komputerowych
zmienne i operacje logiczne
ASK
22