Sobre o livro
Provavelmente muitos daqueles que gostam de estudar como um computador funciona no nível mais baixo leram livros como: Tanenbaum "Computer Architecture" ou Harris, Harris "Digital Circuitry and Computer Architecture", que são, sem dúvida, obras abrangentes e bons livros para aprendizagem ... Mas se você não é engenheiro, mas ainda quer mergulhar no mundo da computação digital e entender mais profundamente como um computador funciona. O livro de Chalz Petzold "O Código. A Linguagem Secreta da Informática" pode ajudá-lo nisso, que começa sua história pelos motivos pelos quais as pessoas precisavam trocar informações e processá-las, quais problemas enfrentaram e termina com histórias sobre o dispositivo de operação real sistemas e processadores e sua arquitetura.Ao mesmo tempo, o autor correspondia perfeitamente ao nível de abstração ao qual aderiu ao escrever. Em alguns momentos, descrevendo em detalhes o trabalho das partes elementares do processador, e em outros, contando em palavras simples sobre coisas complexas.
Descrição da arquitetura
Portanto, no Capítulo 17, "Automação", o autor, começando com uma descrição de como automatizar a soma de dados com armazenamento intermediário de estado entre as operações, prossegue com a implementação de uma arquitetura com um conjunto de instruções suficiente para executar quase qualquer computação. Essa arquitetura difere das usadas porque as dimensões do barramento de endereços, barramento de dados e palavra de máquina têm dimensões diferentes. O acesso à memória é feito em byte, o que é bastante comum. Uma palavra de máquina little endian de comprimento fixo consiste em 12 bits ou 3 bytes, divididos em duas partes. O byte menos significativo da palavra contém o código de operação contém o número do comando, os dois superiores - seu argumento. Devido às limitações do caminho de dados, 4 ciclos de relógio do contador são gastos por ciclo do processador, dos quais 3 são gastos na leitura do comando e 1 na execução de cálculos.A arquitetura descreve um registrador de uso geral acessível por software no qual os resultados das operações com a ALU são armazenados, bem como 2 registradores de sinalizadores que são análogos aos registradores C e Z CPSR da arquitetura ARM e que indicam se o resultado do última operação realizada usando a ALU teve um transporte de bits ou igual a zero, respectivamente. A arquitetura descreve 12 comandos, que podem ser divididos logicamente em 4 grupos:
-
-
-
-
( )
-
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.
Agradecimentos especiais à blogueira Stas Vasiliev por recomendar este livro e inspirar o trabalho neste projeto. Porque agora uma das tarefas mais importantes é fazer com que os engenheiros se interessem em trabalhar em projetos interessantes.