Увод у организацију и архитектуру рачунара 1

Слични документи
Испит из Основа рачунарске технике OO /2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 5 Асинхрони RS флип флопреализован помоћу НИЛИ кола дат је на след

Орт колоквијум

Испит из Основа рачунарске технике OO /2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 5 Асинхрони RS флип флопреализован помоћу НИ кола дат је на следећ

LAB PRAKTIKUM OR1 _ETR_

Орт колоквијум

ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET, UNIVERZITET U BEOGRADU KATEDRA ZA ELEKTRONIKU UVOD U ELEKTRONIKU - 13E041UE LABORATORIJSKA VEŽBA Primena mikrokontrolera

ИСПИТНА ПИТАЊА (ОКВИРНИ СПИСАК) УОАР2 2018/19 ПРВИ ДЕО ГРАДИВА 1. Написати истинитоносне таблице основних логичких везника (НЕ, И, ИЛИ). 2. Написати и

I колоквијум из Основа рачунарске технике I СИ- 2017/2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 1 Тачка А Потребно је прво пронаћи вредности функција f(x

Nastavna cjelina: 1. Jezik računala Kataloška tema: 1.1. Bit 1.2. Brojevi zapisani četvorkom bitova Nastavna jedinica: 1.1. Bit   1.2. Brojevi zapisan

Microsoft PowerPoint - 10 PEK EMT Logicka simulacija 1 od 2 (2012).ppt [Compatibility Mode]

Logicko projektovanje racunarskih sistema I

Slide 1

Microsoft PowerPoint - Bitovi [Compatibility Mode]

Projektovanje digitalnih sistema

Algoritmi i arhitekture DSP I

Logičke izjave i logičke funkcije

Dijagrami sekvenci

1

P11.3 Analiza zivotnog veka, Graf smetnji

Microsoft Word - SIORT1_2019_K1_resenje.docx

Microsoft PowerPoint - 1.DE.RI3g.09.Uvod

Inženjering informacionih sistema

Рачунарска интелигенција

Microsoft PowerPoint - 12 PAIK Planiranje rasporeda modula (2016) [Compatibility Mode]

Microsoft Word - Tok casa Elektronski elementi Simeunovic Bosko

Рјешавање проблема потрошње у чиповима Александар Пајкановић Факултет техничких наука Универзитет у Новом Саду Фабрика чипова у Србији: има ли интерес

PowerPoint Presentation

oae_10_dom

AKVIZICIJA PODATAKA SA UREĐAJEM NI USB-6008 NI USB-6008 je jednostavni višenamjenski uređaj koji se koristi za akviziciju podataka (preko USBa), kao i

Zbirka resenih zadataka iz arhitekture racunara

UNIVERZITET UKSHIN HOTI PRIZREN FAKULTET RAČUNARSKIH NAUKA PROGRAM: TIT - BOS NASTAVNI PLAN-PROGRAM SYLLABUS Nivo studija Bachelor Program TIT-Bos Aka

Microsoft PowerPoint - Timer0 16F887.ppt [Compatibility Mode]

1198. Agencija za elektronske komunikacije i poštansku djelatnost, na osnovu člana 11 stav 4 i člana 98 Zakona o elektronskim komunikacijama (''Sl. li

Microsoft Word - KVADRATNA FUNKCIJA.doc

УНИВЕРЗИТЕТ У НИШУ ПРИРОДНО-МАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ Департман за рачунарске науке Писмени део испита из предмета Увод у рачунарство 1. [7 пое

POSLOVNI INFORMACIONI SISTEMI I RA^UNARSKE

ELEKTRONIKA

ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОРИ

zad_6_2.doc

VIK-01 opis

Microsoft PowerPoint - MODELOVANJE-predavanje 9.ppt [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - DAC.ppt [Compatibility Mode]

Р273 Пројектовање база података Примери питања за колоквијум 1. Навести најважније моделе података кроз историју рачунарства до данас. 2. Објаснити ос

Microsoft Word - 11 Pokazivaci

Повезивање са интернетом

NACRT

Projektovanje informacionih sistema i baze podataka

М А Т Е М А Т И К А Први разред (180) Предмети у простору и односи међу њима (10; 4 + 6) Линија и област (14; 5 + 9) Класификација предмета према свој

?? ????????? ?????????? ?????? ?? ????????? ??????? ???????? ?? ??????? ??????:

Tutoring System for Distance Learning of Java Programming Language

P9.1 Dodela resursa, Bojenje grafa

_sheets.dvi

SRV_1_Problematika_real_time_sistema

I grupa 1. Napisati program koji izračunava i ispisuje zbir 4 najveća od pet brojeva unetih sa standardnog ulaza. ulaz izlaz Analiza: 1.

PROMENLJIVE, TIPOVI PROMENLJIVIH

Microsoft PowerPoint - DS-1-16 [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - Programski_Jezik_C_Organizacija_Izvornog_Programa_I_Greske [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - OOPpredavanja05 [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - Predavanje3.ppt

Univerzitet u Beogradu Elektrotehnički fakultet Katedra za energetske pretvarače i pogone ISPIT IZ SINHRONIH MAŠINA (13E013SIM) 1. Poznati su podaci o

Konverzije, operatori, matematičke funkcije predavač: Nadežda Jakšić

Veeeeeliki brojevi

Elektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu Relejna zaštita laboratorijske vežbe Vežba 3: ISPITIVANJE ELEKTRONSKOG FREKVENCIJSKOG RELEJA RFN-30 U

Drugi kolokvij iz predmeta Operacijski sustavi 2. srpnja Napomene: PISATI ČITKO! Zadatke 7-10 rješavati na ovom papiru ili uz njih napisati "na

Microsoft PowerPoint - 03-Slozenost [Compatibility Mode]

Postavka 2: Osnovni graf algoritmi 1 DISTRIBUIRANI ALGORITMI I SISTEMI Iz kursa CSCE 668 Proleće 2014 Autor izvorne prezentacije: Prof. Jennifer Welch

Microsoft Word - ASIMPTOTE FUNKCIJA.doc

Microsoft Word - CAD sistemi

Microsoft PowerPoint - 07-DinamickeStrukturePodataka

Microsoft Word - Plan raspodjele radio-frekvencija iz opsega MHz_predlog.docx

AR2019

Техничко решење: Софтвер за симулацију стохастичког ортогоналног мерила сигнала, његовог интеграла и диференцијала Руководилац пројекта: Владимир Вуји

Microsoft PowerPoint - 12a PEK EMT VHDL 1 od 4 - Uvod (2011).ppt [Compatibility Mode]

Р220 - Увод у архитектуру рачунара Саша Малков [Р220] Увод у архитектуру рачунара 10 Саша Малков Универзитет у Београду Математички факултет 2013/2014

Edukacioni racunarski sistem

Prikaz znakova u računalu

Microsoft Word - oae-09-dom.doc

Slide 1

KATALOG ZNANJA IZ INFORMATIKE

Microsoft PowerPoint - avs12-17 [Compatibility Mode]

УНИВЕРЗИТЕТ У БЕОГРАДУ МАШИНСКИ ФАКУЛТЕТ Предмет: КОМПЈУТЕРСКА СИМУЛАЦИЈА И ВЕШТАЧКА ИНТЕЛИГЕНЦИЈА Задатак број: Лист/листова: 1/1 Задатак 5.1 Pостоје

Microsoft PowerPoint - Topic04-Serbian.ppt

PowerPoint Presentation

Орт колоквијум

Funkcije predavač: Nadežda Jakšić

Техничко решење: Метода мерења ефективне вредности сложенопериодичног сигнала Руководилац пројекта: Владимир Вујичић Одговорно лице: Владимир Вујичић

Pojačavači

Републички педагошки завод Бања Лука Стручни савјетник за машинску групу предмета и практичну наставу Датум: године Тема: Елементи и начин

PowerPoint Presentation

Техничко решење: Метода мерења реактивне снаге у сложенопериодичном режиму Руководилац пројекта: Владимир Вујичић Одговорно лице: Владимир Вујичић Аут

РЕПУБЛИКА СРБИЈА МИНИСТАРСТВО ПРИВРЕДЕ ДИРЕКЦИЈА ЗА МЕРЕ И ДРАГОЦЕНЕ МЕТАЛЕ Београд, Мике Аласа 14, ПП: 34, ПАК: телефон: (011)

Programski jezik QBasic Kriteriji ocjenjivanja programiranje(b) - QBasic razred 42

Programski jezik QBasic Kriteriji ocjenjivanja programiranje(b) - QBasic razred 42

6-8. ČAS Celobrojno programiranje Rešavamo sledeći poblem celobrojnog programiranja: Gde pretpostavljamo da je A celobrojna matrica dimenzije,. Takođe

F-6-14

Школа Ј. Ј. Змај Свилајнац МЕСЕЧНИ ПЛАН РАДА ЗА СЕПТЕМБАР Школска 2018 /2019. Назив предмета: Информатика и рачунарство Разред: 5. Недељни број часова

OPIS RAČUNARSKOG SISTEMA Računarski sistem se sastoji od procesora, operativne memorije, tajmera i terminala. Sve komponente računarskog sistema su me

Teorija skupova - blog.sake.ba

Zadatak T=5: Jedinica WBSD propušta vred Potiče iz polja Rwb.LMD Signal Rwb.WRLMD izaziva propuštanje ove vrednosti 2. Vrednost 0000

Транскрипт:

Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 Александар Картељ kartelj@matf.bg.ac.rs Напомена: садржај ових слајдова је преузет од проф. Саше Малкова Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 1

Секвенцијалне мреже Основни појмови Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 2

Појам секвенцијалне мреже Секвенцијална мрежа је скуп повезаних логичких елемената чији излаз у неком тренутку зависи од: текућег стања елемената мреже и вредности улаза у том истом временском тренутку Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 3

Концепти севенцијалне мреже Текуће стање елемената се очитава путем неких излаза мреже То практично значи да из секвенцијалне мреже излазе резултати стања елемената апстрахована као променљиве стања у секвенцијалну мрежу улазе аргументи стања елемената апстрахована као променљиве стања Секвенцијална мрежа се може апстраховати као склоп: комбинаторне мреже и мреже која омогућава поновну употребу променљивих стања Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 4

Концептуални дијаграм Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 5

Стабилност система За систем кажемо да је стабилан ако се за непроменљив улаз добијају непроменљиво стање и непроменљив излаз Систем није стабилан ако се за непроменљив улаз добијају променљиво стање или променљив излаз Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 6

Стабилност система (2) Примери стабилног и нестабилног кола: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 7

Проблем пројектовања У случају комбинаторних мрежа постоји једноставан метод пресликавања логичких функција у кола зато што је систем стабилан (нема повратне спреге као на претх. слици) зато што је детерминистички (у односу на улаз) У случају секвенцијалних мрежа проблем је далеко сложенији Пројектовање секвенцијалних мрежа нећемо изучавати! Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 8

Асинхрона и синхрона кола Дигитална кола могу да функционишу у два режима: Асинхрони режим Синхрони режим Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 9

Асинхрони режим рада Асинхрони режим дигитална кола функционишу независно једна од других тренутак одвијања промена у једном колу не зависи од тренутка одвијања промена у другом нису сви излази и улази исправни у истом тренутку асинхрони рад је проблематичан ако излаз једног кола мора да представља улаз за неко друго коло Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 10

Синхрони режим рада Синхрони режим сва кола у систему мењају своја стања у прецизно дефинисаним тренуцима тренуци промена су одређени сигналом часовника последица је да брзина рада зависи од часовника чак и када би неке операције могле да се заврше раније, мора да се чека на часовник Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 11

Часовник Часовник је сигнал који представља секвенцу наизменичних вредности 0 и 1 Уобичајено се сигнал представља као да се прелазак стања часовника са 0 на 1 (и обратно) Овај прелаз се не одвија тренутно, има неко кратко трајање Период (или тренутак) мењања стања се назива руб Прелазак са 0 на 1 се назива узлазни руб (или руб успона, позитиван руб ) (енгл. rising edge) Прелазак са 1 на 0 се назива силазни руб (или руб силаска, негативан руб ) (енгл. falling edge) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 12

Часовник (2) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 13

Трајање стања сигнала Уобичајено је да трајање сваког непроменљивог стања сигнала часовника буде једнако (тзв. симетричан часовник) Међутим, може се употребљавати и часовник код кога трајање стања 0 и 1 није једнако (тзв. асиметричан часовник) Циклус часовника је период између два узастопна узлазна (или силазна) руба Брзина часовника је број циклуса у секунди и изражава се у Херцима (Hz) на пример, ако је брзина часовника 100MHz, тада је трајање једног циклуса 10ns Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 14

Типови часовника Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 15

Улоге часовника Основна улога часовника је глобална сихнронизација сигнала у систему Друга улога часовника је мерење времена у облику броја циклуса Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 16

Секвенцијалне мреже Основни елементи за памћење стања: резе и флип-флопови Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 17

Елементарне секвенцијалне мреже Постоје две врсте елементарних секвенцијалних мрежа: реза (енгл. latch) коло које реагује на ниво сигнала, без обзира на тип промене чува 1 бит стања флип-флоп (енгл. flip-flop) коло које реагује само на промене на узлазном или силазном рубу циклуса чува 1 бит стања Подела је релативно нова, па се негде употребљава само један од ових назива (обично флип-флоп) за обе врсте елемената Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 18

SR реза Назива се и SR елемент (енгл. SR latch, SR потиче од set-reset) користи се и назив RS елемент Има два улаза S и R и два излаза Q и Q Имплементира се помоћу два НИЛИ елемента: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 19

SR реза анализа понашања S=0, R=1 због R=1 мора да буде Q=0 због S=Q=0 се добија Q =1 S=1, R=0 због S=1 мора да буде Q =0 због R=Q =0 се добија Q=1 S=0, R=0 ако је претходно било Q=0, Q =1 онда ће сада бити Q =1, Q=0 ако је претходно било Q=1, Q =0 онда ће сада бити Q =0, Q=1 Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 20

SR реза анализа понашања (2) Све док су оба улаза 1, оба излаза ће бити 0 Проблем је у случају промене улаза са (1,1) на (0,0) : промена улаза се никада у пракси не дешава дословно истовремено или ће бити (1, 1) (0, 1) (0, 0) или ће бити (1, 1) (1, 0) (0, 0) ако се промена одвија као: (1, 1) (0, 1) (0, 0) прва промена поставља (Q, Q ) на (0, 1) друга не мења стање ако се промена одвија као: (1, 1) (1, 0) (0, 0) прва промена поставља (Q, Q ) на (1,0) друга не мења стање Због тога што се тако добија недетерминистичко понашање, улаз (1, 1) се сматра за неисправан (!!!) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 21

SR реза Логички симбол и истинитосна таблица: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 22

Понашање SR резе Ако су оба улаза неактивна, чува стање Ако је само улаз R активан, поставља стање на 0 Ако је само улаз S активан, поставља стање на 1 Излаз SR резе се мења асинхроно у односу на улаз, у зависности од брзине употребљених НИЛИ елемената Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 23

Временски дијаграм SR резе Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 24

SR реза са часовником Синхронизација се остварује додавањем улазног сигнала часовника у коло тако улазни сигнали не утичу на евентуалну промену све док сигнал часовника не достигне висок ниво Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 25

D реза Проблем са свим врстама SR реза је у томе што мора да се избегава пар вредности (1,1) на улазу То се може решавати применом D резе: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 26

D реза анализа понашања Све док је сигнал часовника неактиван, промене на улазу немају утицаја на резултат, тј. резултат је исти као и раније У тренутку активирања сигнала часовника (или контролног сигнала), стање улаза се пропагира на излаз Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 27

D реза Логички симбол и таблица истинитосних вредности Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 28

Флип-флоп кола Секвенцијална мрежа се назива флип-флоп ако се вредности улаза употребљавају само на једном рубу циклуса часовника обично на узлазном рубу Тиме се омогућава да се у осталим фазама циклуса промене улаза практично игноришу и не ремете рад кола Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 29

Ограничавање на узлазни руб Улазни сигнал се може ограничити на употребу само на узлазном рубу часовника применом једноставног кола: Излаз из овог кола је активан само на почетку циклуса (на узлазном рубу) онолико дуго колико је НЕ елементу потребно да пропагира промену Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 30

Ограничавање на улазни руб (2) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 31

D флип-флоп D флип-флоп се прави помоћу D резе, ограничавањем контролног сигнала на узлазни руб циклуса: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 32

Симболи за резе и флип-флопове Логички симболи за флип-флопове се разликују по нацртаном врху стрелице контролног улаза (часовника): (a) D реза осетљива на висок ниво контролног сигнала (b) D реза осетљива на низак ниво контролног сигнала (c) D флип-флоп осетљив на узлазни руб циклуса (d) D флип-флоп осетљив на силазни руб циклуса Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 33

JK флип-флоп JK флип-флоп се понаша као SR флип-флоп, само што стање 11 користи за инверзију стања (toggle) Прави се помоћу две SR резе (главне и подређене) главна SR реза се активира током активног дела циклуса излаз главне SR резе се преноси на излаз током неактивног дела циклуса Због тога што се излаз прави на силазном рубу логички симбол је: Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 34

JK флип-флоп (2) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 35

JK флип-флоп - понашање Током трајања активног сигнала часовника, главна SR реза производи излаз који представља или set или reset улаз за подређену SR резу излаз је стабилан зато што на њега утиче тек излаз из подређене резе, који се не мења током активног дела циклуса На силазном рубу циклуса се сигнал пропагира кроз подређену резу не остварује се одмах утицај на главну резу, зато што она допушта промене тек током позитивног дела циклуса Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 36

Секвенцијалне мреже Примери неких мрежа: регистри и бројачи Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 37

Примери секвенцијалних мрежа Неки од примера секвенцијалних мрежа су: регистри паралелни регистри померачки регистри бројачи Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 38

Паралелни регистри Регистри су кола која се користе за чување једног или више битова података Паралелни регистар се састоји од скупа 1-битних меморијских јединица чији се садржај може истовремено читати или мењати Може се имплементирати помоћу реза или флип-флопова Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 39

Паралелни регистар са SR резом (2) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 40

Паралелни регистар (3) Претходна имплементација омогућава три основне операције анулирање ако је активан контролни сигнал за анулирање уписивање ако је активан улазни контролни сигнал за уписивање уз претпоставку да је претходно извршено анулирање читање ако је активан излазни контролни сигнал Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 41

Померачки регистри Померачки регистри померају низ битова улево или удесно са сваким циклусом часовника Могу да се употребљавају за конвертовање из паралелног у серијски вид комуникације и обратно Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 42

Логичко померање Не постоји улазни податак Уместо улаза дописује се нула (тзв. линијско померање) или вредност избаченог бита (тзв. циклично померање) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 43

Аритметичко померање Не постоји улазни податак Уместо улаза дописује се нула, ако је померање улево највиши бит, ако је померање удесно Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 44

4-битни померачки регистар са серијским улазом и излазом (SR фф) У сваком циклусу: садржај се помера за једно место удесно слева се дописује један нови бит са улаза на излазу се чита један избачен бит Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 45

4-битни померачки регистар са паралелним излазом (D фф) У сваком циклусу: садржај се помера за једно место удесно слева се дописује један нови бит са улаза чита се на паралелном излазу комплетан нови садржај Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 46

Бројачи Бројачи су секвенцијалне мреже које са сваким циклусом повећавају вредност регистра за 1 Веома често се употребљавају Бинарни бројач користи за бројање регистар са B битова и омогућава бројање од 0 до 2 B -1 Након прекорачења се почиње поново од нуле Назива се и бројач по модулу 2 B Бројач по модулу 10 се употребљава за рад са декадним цифрама Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 47

Имплементација бројача Имплементирамо бројач по модулу 8 Низ битова се посматра као низ бинарних цифара Најнижи бит се мења у сваком циклусу Виши бит је потребно променити сваки пут када се претходни нижи бит промени из 1 у 0 Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 48

Имплементација бројача (2) Подсећање: Ако се улази на JK флип-флопу поставе на 1, онда ће се излаз мењати у сваком циклусу Идеја имплементације је: на низ JK флип-флопова се доведу на улазе активни сигнали на контролни улаз првог (који одговара најнижем биту бројача) се доведе сигнал часовника на контролне улазе осталих се доведу излазни сигнали претходних Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 49

Имплементација бројача (3) Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 50

Понашање бројача Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 51

Неке примене бројача Бројачи се могу употребљавати за мерење времена за бројање података на улазу или излазу за генерисање часовника са споријим тактом и друго Увод у организацију и архитектуру рачунара 2 52