ileri elektronik2

8/3/2019 ileri elektronik2

1/24

1

Temel Bilgisayar Organizasyonu Ve Dizayn

Komut Kodlar

Bu blmde temel basit bir bilgisayarn yaps ele alnacak ve bubilgisayarda yrtlen ilemlerin register (kaydedici) transferleri ile naslifade edilecei gsterilecektir.

Bilgisayarn organizasyonu, onun dahili registerleri, zamanlama vekontrol yaps ve kulland komutlar kmesi ile tanmlanr.

Bir bilgisayar kullancs ilemleri birprogramyardm ile kontrol eder.

Program ilemleri, ilenenleri (operand) ve ileme srasn tanmlayan birkomutlar kmesidir.

Bir bilgisayar komutubilgisayar iin mikroilemlerinsrasn tanmlayanbir ikili koddur.

Komut kodlar verilerle birlikte bellekte saklanr.

Bilgisayar her bir komutu bellekten okur ve bir kontrol registerine yerletirir.Komutun ikili kodlar yorumlanr ve iletilir.

Sadettin Demir [email protected]


2/24

2


Komut Kodlar

Bir komut kodubilgisayara zel bir ilemi yrtmesi komutunu veren birikili say (bit) grubudur.

Komut kodu genellikle her birinin farkl yorumlar bulunan paralardan

oluur. Komut kodunun en temel paras ilem ksmdr.

Bir komutun ilem kodu, add (topla), subtract (kan), multiply (arp), shift(kaydr), complement (tmleyen) gibi ilemleri tanmlayan bir ikili say (bit)grubudur.

lem kodunun bit says bilgisayardaki mmkn olan toplam ilemlerinsays ile belirlenir.

2nilem iin en az n bit gereklidir



3/24

3


Program organizasyonu

Bir bilgisayar organize etmenin en basit yolu,

bir ilemci registerine ve

iki paral bir komut koduna sahip olmaktr.

Komut kodunun ilk paras ilemin nasl

yaplacan tanmlar.

kinci paras adresi belirler.

Bellek adresi zerinde ilem yaplacak operand

(ilenen)'in bellekte bulunduu yeri belirler.

Sadettin Demir



4/24

4



Komutlar, bellein bir blmnde veriler bellein

dier blmnde saklanr.

4096 szce sahip bir bellek iin adresleri

tanmlamak iin 212 =4096 eitliinden de

grlebilecei gibi 12 bit'e ihtiya vardr.

Eer her bir komut kodunu 16 bit szce sahip

bellekte saklyorsak bu durumda ilem kodunu

tanmlamak iin 4 bit'e sahibiz ve 16 tane ilem tanmlayabiliriz. Kontrol birimi 16 bit komutu bellein program ksmndan okur ve komutun

12 bit adres parasn zerinde ilem yaplacak operand' bellein veriksmndan okumak iin kullanr.

Bunun sonucunda ilem kodu ile tanmlanan ilemi yrtr.



5/24

5



lem bellek operand' ve ilemci registeriolarak kullanlan accumulator (AC) registerinierii ile yaplr.

Eer bir komut kodundaki bir ilem bellektenalnacak bir operand'a ihtiya duymuyor isekomuttaki kalan bit'ler baka bir ama iinveya dier ilemleri tanmlamak iinkullanlabilirler.

rnein; AC'yi temizle, AC'nin tmleyenini al, AC'yi artr, vb.



6/24

6


Dolayl (indirect) Adresleme

Direkt adresleme, komut kodunun

ikinci ksmnn operand'n

adresini gsterdii durumdur.

Dolayl adreslemede komut kodunun

ikinci ksmnn gsterdii adreste

operand'n kendisi deil adresi

mevcuttur.

Komut kodunun bir bit'i direkt ve

dolayl adresi ayrt etmek iin

kullanlabilir.



7/24

7


Dolayl (indirect) Adresleme

Bu konfigrasyondaki komut kodu;

3 bit ilem kodu,

12 bit adres ve

dolayl adres modu bit'inden olumaktadr.

ekilde dolayl adres modu bit'i I ile gsterilmitir.

Mod bit1i I,

direkt adres iin 0, dolayl adres iin 1'dr.



8/24

8


Bilgisayar Registerleri

Bilgisayar komutlar bellekte saklanrlar ve bir birim zamanda bir taneolacak ekilde sral olarak iletilirler.

Kontrol nitesi bellekte tanmlanan adresten bir komutu okur ve iletir.

Ardndan sradaki komutu okur ve iletir, ve bu ekilde devam eder.

Bu tr bir komut sralamas mevcut komutun iletilmesinden sonrasonrakinin adresini hesaplamak iin bir saycya registere ihtiya duyar.

Ayrca komut kodunu bellekten okuduktan sonra saklamak iin kontolnitesinde de bir registere ihtiya vardr.

Bilgisayar verileri kullanmak ve idare etmek iin de registerlere ihtiyavardr.

Bellek adresi tutmak iin de bir registere ihtiya duyar.



9/24

9



Bu ihtiyalar yukardaki rneklerde kullanlan temel basit bir bilgisayar iinaada listesi ve fonksiyonlarnn tanmlar bulunan registerleri gerektirir;



10/24

10



rnek temel bilgisayar iin verilen bellek biriminin kapasitesi 4096szcktr ve her szck 16 bittir.

Bir ilenenin adresini tanmlamak iin bir komut szcnn on iki bitine(212 =4096) ihtiya vardr.

Bu durumda kalan drt bitten tanesi komutun ilem ksm ve bir biti dedirekt veya dolayl adresi tanmlamak iin kullanlr.



11/24

11



Veri registeri (DR) bellekten okunan ileneni tutar.

Accumulator (AC) registeri genel amal ileme registeridir. Bellekten okunan komut registerine (IR) yerletirilir.

Geici veri registeri (TR) ileme boyunca ki geici veriyi tutmak iinkullanlr.

Bellek adres registeri (AR), bir bellek adresinin genilii 12 bit olduu iin12 bittir.



12/24

12



Bu sebep ile program saycs (PC) da 12 bittir ve mevcut komutunilenmesinden sonra bellekten okunarak takip eden komutun adresini tutar.

Bir dallanma (branch) komutu ilenmedike komut szckleri, PC vastasile sral olarak okunur ve ilenirler.

Bir dallanma komutu, programda sral olmayan bir komuta geie sebepolur.

Dallanma komutunun adres ksm, sonraki komutun adresi olmak zerePC'ye transfer edilir.



13/24

13



Bir komut okumak iin PC'nin ierii bellek adresi alarak alnr ve bir bellekokuma sreci balatlr.

Ardndan PC normalde olduu gibi bir artrlr ve sradaki sonraki komutunadresini tutar.

Giri ve k iin iki register kullanlr.

Giri registeri (INPR) bir giri cihazndan 8-bitlik bir karakteri alr.

k registeri (OUTR) bir k cihaz iin 8 bitlik bir karakteri tutar.Sadettin Demir [email protected]


14/24

14



Aadaki ekilde temel bir bilgisayar iin gerekli olan ve yukardabahsedilen register'ler ve bellek grlmektedir;



15/24

15


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi Temel bilgisayar sekiz register,

bir bellek nitesi ve bir kontrol

nitesine sahiptir.

Bir registerdan dierine ve bellek ileregisterler arasndaki bilgi transferi iin

yollarn salanmas gerekmektedir.

Bir sistemde registerler arasnda bilgi

transferi iin etkin olarak kullanlan

yntem, ortak bir bus' kullanmaktr. Bu yntemde temel bilgisayar iin alt

register ve bellein klar ortak bus'a

balanr.



16/24

16


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi Her hangi istenen bir zamanda bus

hatlar iin seilmi istenen k,

S1, S2 ve S3 seim deikenlerinin

ikili deerlerinden belirlenir. Her bir k iin ikili deerlerin ondalk

deerine eit bir numara verilebilir.

rnein DR registeri k iin bu numara 3 tr. Yani S1S2S3 = 011 (ondalk 3'e eit)

olma durumunda DR'n16 bit k

bus hatlarna yerleir.



17/24

17


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi Ortak bus'nhatlar herbir registerin ve

giriine ve bellein veri girilerine

balanr.

LD (load ykle) girii enable edilelerekseilen register, sonraki saat puls

(clock pulse) geii srasnda veriyi

bus'dan alr.

Bellek write girii aktive edildii zaman

bus ieriini alr. Bellek 16 bit kn, read girii aktive

edildii ve S1S2S3 = 111 olduu

zaman bus'a yerletirir.



18/24

18


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi Drt register (DR, AC, IR ve TR

regiterleri) 16 bit'e sahiptir.

ki register (AR ve PC registerleri)

bellek adreslerini tutuklar iin 12 bit'esahiptir.

AR veya PC 'nin ierii 16 bitlik ortak

bus'a uyguland zaman en soldaki

drt ncelikli bit 0 olur.

AR veya PC bus'tan bilgi aldklarzaman sadece sadaki az ncelikli

12 bit registere transfer edilir.



19/24

19


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi INPR giri registeri ve OUTR k

registerinin herbiri 8 bite sahiptir ve

bus'ta sadaki az ncelikli 8 bit ile

haberleirler. Aslnda INPR bus ile dolayl olarak

haberleir.

INPR registeri giri cihazndan ald

bilgiyi AC'ye transfer eder.

Yani, INPR registeri dolayl olarakAC zerinden bus'a baldr.

OUTR registeri bus'dan sadece

bilgi alr.



20/24

20


Ortak Bus (veri yolu) Sistemi

OUTR, bus zerinden AC'den ald

karakteri bir k cihazna transfer

eder.

OUTR'dan herhangi dier bir registeretransfer ilemi yoktur.

rnek temel bilgisayardaki be register

LD (ykle), INR (artr), CLR (temizle)

olarak tanmlanan kontrol giriine

sahiptir. ki register sadece bir LD kontrol

giriine sahiptir.



21/24

21



Bellein giri ve k verileri ortak

bus'a ve bellek adresi ARye baldr.

Bu sebeple AR bellek adresini

belirlemek iin kullanlmaldr. Adres iin bir tek register kullanmak ile

rnek temel bilgisayar iin gerekli

olabilecek bir adres bus' ihtiyac

giderilmi olur.

Herhangi bir registerin ierii birwrite ilemi ile bellee yklenebilir.

AC ve INPR hari dier herhangi bir

register bir read ileminden sonra

bellekten veri alabilir.



22/24

22



AC registerinin 16 bit girii bir toplayc

ve mantk devresinden gelir.

Bu devre giri grubuna sahiptir.

16 bit bir grup AC'nin kndan gelir. Bunlar AC'nin tmleyeni al vb. register

mikroilemleriniuygulamak iin kullanlr.

16 bit dier bir grup DR veri registerinden

gelir.

DR ve AC den gelen giriler

ADD DR to AC vb. aritmetik ve mantk

mikroilemleriiin kullanlrlar.

leminin sonucu AC'ye ve toplamn

artan E flip-flop'una transfer edilir.

8 bit dier bir grup INPR reg. den gelir.



23/24

23


Bilgisayar Komutlar

Temel bilgisayar aadaki ekillerde grnen komut kodu formatnasahiptir ve her biri 16 bittir.

Bellek referans komutlar;

lem kodu = 000dan 110a

Register referans komutlar;

lem kodu = 111, I = 0

Giri k komutlar;

lem kodu = 111, I = 1

Komutun ilem kodu ksm bittir.Kalan 13 bitin anlam ilem kodununieriine baldr.



24/24

24


Bilgisayar Komutlar

Komutun sadece 3 biti ilem

kodu olarak kulanld iin,

temel bilgisayar sadece

maksimum sekiz ayr komutile kstl imi gibi grlebilir.

Fakat register referans ve

giri-k komutlar kalan

12 biti ilem kodu gibikullandklar iin komutlarn

toplam says sekizi geebilir.


ileri elektronik2

Documents