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Sistemi di elaborazione e trasmissione delle informazioni Il modello logico-funzionale dellelaboratore Classe III

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Lautoma programmabile universale (elaboratore elettronico) ?

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Le interfacce Interfaccia di INPUT Interfaccia di OUTPUT IngressiIngressi UsciteUscite INTERFACCIA: dispositivo in grado di adattare i segnali provenienti dallesterno al modo di rappresentazione interno e viceversa

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Lunit centrale (dispositivo a rapporto funzionale variabile) Interfaccia di INPUT Interfaccia di OUTPUT Unit Centrale dati comandi

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I BUS Interfaccia di INPUT Interfaccia di OUTPUT Unit Centrale Memoria programmi Bus indirizzi Bus Comandi Bus uscita Bus ingresso 12341234 56785678

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Definizioni Indirizzi: numeri che identificano univocamente gli ingressi e le uscite dei dati BUS: canali costituiti da pi linee binarie in grado di trasportare in parallelo il codice dellinformazione desiderata Memoria programmi: dispositivo che permette di memorizzare i comandi, organizzato in una serie di locazioni indirizzabili Registri: zone atte a memorizzare i dati su cui deve temporaneamente operare lunit centrale (in numero limitato) Memoria dati: dispositivo che permette di memorizzare grandi quantit di dati, organizzato in una serie di locazioni indirizzabili

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Esempio Problema : si voglia calcolare la somma di due numeri, il primo deve essere inserito in input da tastiera e il secondo in input con il mouse, fornendo il risultato in output sul monitor. Periferiche utilizzate Tastiera:indirizzo 1 Mouse:indirizzo 2 Monitor:indirizzo 5 Registri utilizzati R0 = reg. puntatore istruzioni R1 = reg. primo dato R2 = reg. secondo dato

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Esempio: 1. il contenuto della memoria programmi e dellU.C. al momento iniziale 10. Leggi da 1 in R1 11. Leggi da 2 in R2 12. Somma R1+R2 in R1 13. Scrivi R1 in 5 14. Salta a 10 10 R0 Unit centrale Memoria programmi R1 R2 Fase di FETCH:. emissione sul bus indirizzi del valore contenuto in R0. Lettura dal bus comandi del contenuto della locazione. Incremento di R0

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Esempio: 2. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di fetch ed execute 11 R0 Unit centrale 754 R1 R2 Fase di EXECUTE:. Esecuzione dellistruzione caricata 1 754

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Esempio: 3. il contenuto della memoria programmi e dellU.C. al momento dopo lesecuzione della prima istruzione 10. 10. Leggi da 1 in R1 Leggi da 2 in R2 11. Leggi da 2 in R2 12. Somma R1+R2 in R1 13. Scrivi R1 in 5 14. Salta a 10 11 R0 Unit centrale Memoria programmi 754 R1 R2 Fase di FETCH:. emissione sul bus indirizzi del valore contenuto in R0. Lettura dal bus comandi del contenuto della locazione. Incremento di R0

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Esempio: 4. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di fetch ed execute 12 R0 Unit centrale 134 754 R1 R2 Fase di EXECUTE:. Esecuzione dellistruzione caricata 2 134

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Esempio: 5. il contenuto della memoria programmi e dellU.C. al momento dopo lesecuzione della seconda istruzione 10. 10. Leggi da 1 in R1 11. Leggi da 2 in R2 Somma R1+R2 in R1 12. Somma R1+R2 in R1 13. Scrivi R1 in 5 14. Salta a 10 12 R0 Unit centrale Memoria programmi 134 754 R1 R2 Fase di FETCH:. emissione sul bus indirizzi del valore contenuto in R0. Lettura dal bus comandi del contenuto della locazione. Incremento di R0

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Esempio: 6. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di fetch ed execute 13 R0 Unit centrale 134 888 R1 R2 Fase di EXECUTE:. Esecuzione dellistruzione caricata

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Esempio: 7. il contenuto della memoria programmi e dellU.C. al momento dopo lesecuzione della terza istruzione 10. 10. Leggi da 1 in R1 11. Leggi da 2 in R2 12. Somma R1+R2 in R1 Scrivi R1 in 5 13. Scrivi R1 in 5 14. Salta a 10 13 R0 Unit centrale Memoria programmi 134 888 R1 R2 Fase di FETCH:. emissione sul bus indirizzi del valore contenuto in R0. Lettura dal bus comandi del contenuto della locazione. Incremento di R0

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Esempio: 8. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di fetch ed execute 14 R0 Unit centrale 134 888 R1 R2 Fase di EXECUTE:. Esecuzione dellistruzione caricata 888 5

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Esempio: 9. il contenuto della memoria programmi e dellU.C. al momento dopo lesecuzione della quarta istruzione 10. 10. Leggi da 1 in R1 11. Leggi da 2 in R2 12. Somma R1+R2 in R1 13. Scrivi R1 in 5 Salta a 10 14. Salta a 10 14 R0 Unit centrale Memoria programmi 134 888 R1 R2 Fase di FETCH:. emissione sul bus indirizzi del valore contenuto in R0. Lettura dal bus comandi del contenuto della locazione. Incremento di R0

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Esempio: 10. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di fetch 15 R0 Unit centrale 134 888 R1 R2 !? Attenzione la fase di FETCH incrementa il Registro R0 !!

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Esempio: 11. il contenuto della dellU.C. dopo la fase di execute 10 R0 Unit centrale 134 888 R1 R2 Si ricomincia .. Attenzione: Listruzione di SALTO aggiorna il registro R0

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Unevoluzione Interfaccia di INPUT Interfaccia di OUTPUT Unit Centrale Memoria programmi Bus indirizzi Bus Comandi Bus uscita Bus ingresso 12341234 56785678 Memoria dati dati

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La struttura definitiva (von Neumann) Interfaccia di ingresso Memoria dati Memoria programmi Unit centrale Interfaccia di uscita ingressi uscite clock interrupt Bus indirizzi Bus dati

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Definizioni Clock: segnale per la sincronizzazione delle attivit interne della CPU Interrupt: segnale di natura asincrona, rispetto alla evoluzione delle attivit interne della CPU, che ha lo scopo di avvisare lunit centrale del verificarsi di uno specifico evento al suo esterno. La tecnica degli interrupt fondamentale per una corretta gestione dell I/O

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Cenni sulle memorie ROM: read only memory (memoria a sola lettura) pu essere utilizzata come memoria programmi per certe applicazioni specifiche. I dati sono memorizzati in modo permanente. RAM: random access memory (memoria ad accesso casuale) utilizzata per la memorizzazione dei dati e dei programmi. I dati sono memorizzati in modo temporaneo. Memorie di massa: periferiche utilizzate per la memorizzazione e la conservazione dei dati anche quando il computer spento (hard-disk e floppy disk).