Презентация Системы счисления. Что такое «архитектура» компьютера онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Системы счисления. Что такое «архитектура» компьютера абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 31 слайд. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:31 слайд
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:276.03 kB
- Просмотров:54
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Есть ли у вас вопросы?
№2 слайд
Содержание слайда: Краткое содержание предыдущей серии
Что такое ассемблер?
Что такое процессорные регистры и зачем они нужны?
Как организована память?
Где хранится код?
А как он при этом выглядит?
№3 слайд
Содержание слайда: Краткое содержание сегодняшней серии
Системы счисления
Что такое «архитектура» компьютера
Регистры в ARM Cortex M3
Набор команд Thumb 2
Способы адресации в ARM Cortex M3
№4 слайд
Содержание слайда: Системы счисления
Что такое система счисления?
Метод записи чисел.
В зависимости от основания системы одна и та же запись означает разное число:
1005 =
1002 =
№5 слайд
Содержание слайда: Двоичная система
Широко применяется в информатике, программировании и т.д.
Но почему?
Потому что компьютеры очень удобно делать из двоичных электронных компонентов.
№6 слайд
Содержание слайда: Двоичная система
Почему люди не пользуются двоичной системой?
По историческим причинам
Относительно небольшие числа в ней записываются очень длинно:
10 0111 0000 11112 = 999910
№7 слайд
Содержание слайда: А программисту зачем двоичная система?
В низкоуровневом программировании бывает так, что число не несет количественного смысла.
Вместо этого, каждый бит в двоичном представлении числа имеет свой смысл.
№8 слайд
Содержание слайда: Что делать, если часто нужно считать в двоичной системе?
Нужно научиться быстро переводить числа из одной системы в другую.
Как?
Быстро делить в уме
Использовать специальный софт (напр., калькулятор windows)
Использовать шестнадцатеричную или восьмеричную систему
№9 слайд
Содержание слайда: Шестнадцатеричная система (hexadecimal)
В ней 16 цифр, 0..9, А,B,C,D,E и F.
В языке С такие числа записываются с префиксом 0x:
0xFF
Но что все это дает?
№10 слайд
Содержание слайда: Шестнадцатеричная система (hexadecimal)
16 – это 24, поэтому каждая цифра в hex’е – это 4 цифры в двоичной системе!
И переводить числа очень легко:
0x1532
№11 слайд
Содержание слайда: Если вам не легко
То нужно научится считать в двоичной системе от 0 до F:
№12 слайд
Содержание слайда: В языке С
В языке С можно использовать три системы счисления:
Десятичную – просто числа, без префиксов
Шестнадцатеричную – числа с префиксом 0x
Восьмеричную – с префиксом 0
В некоторых компиляторах есть нестандартный префикс 0b для двоичной системы
№13 слайд
Содержание слайда: Подвох
Программист для красоты выровнял колонку цифр.
И десятичное 37 превратилось в восьмеричное 037 == 31.
№14 слайд
Содержание слайда: ARM
Advanced RISC Machines – британская компания
ARMv1.. ARMv9 – архитектуры ЭВМ
ARM2...ARM11 и Cortex – микропроцессорные ядра
ARM не производит физических устройств, только спецификации
Мы изучаем микроконтроллер STM32F103
ST Microelectronics – производитель чипа
32 – «битность»
F103 - серия
Cortex M3 – ядро (М – означает микроконтроллер) с архитектурой ARMv7
№15 слайд
Содержание слайда: Что же такое «архитектура компьютера»?
Это сочетание многих системных решений об устройстве компьютера, концептуальная структура, которая включает в себя
Набор ассемблерных команд (instruction set)
«Битность»
Тип памяти (Гарвард или фон Нейман)
Количество и назначение шин
Общие принципы работы
И т. д.
№16 слайд
Содержание слайда: Что такое «битность»?
32-битный компьютер обладает:
32-битными регистрами
32-битной шиной адреса
32-битной шиной данных
Возможно, не все сразу – т.е. понятие это несколько расплывчато.
№17 слайд
Содержание слайда: Типы архитектур
CISC – Complex Instruction Set Computer
RISC – Restricted Instruction Set Computer
№18 слайд
Содержание слайда: Типы архитектур
№19 слайд
Содержание слайда: Архитектура ARMv7
RISC-подобная
Набор команд Thumb-2 (совместим с Thumb из ARMv4)
32 бита
фон Неймановская память (единое адресное пространство)
13 регистров общего назначения
Endianness (и еще многое) на выбор производителя
№20 слайд
Содержание слайда: Набор команд Thumb 2
Большая часть команд длиной 2 байта, есть команды в 4 байта (мнемоники единообразные)
Большая часть команд выполняется за 2 такта (дольше – умножение, деление, множественная загрузка/сохранение и т.д.)
Только целочисленная арифметика
Подробности - ARMv7-M Architecture Reference Manual
№21 слайд
Содержание слайда: Регистры в ARM Cortex M3
№22 слайд
Содержание слайда: Помните машину Тьюринга?
№23 слайд
Содержание слайда: Как выглядит ассемблер в Keil
№24 слайд
Содержание слайда: Подробнее о команде
Итак, 0x080003A4 2005 MOVS r0,#0x05
означает «по адресу 0x8003A4 хранится: положить в регистр R0 число 5»
А откуда берется число пять?
Оно лежит прямо в коде команды! 2005
Это называется «непосредственная» адресация (immediate)
№25 слайд
Содержание слайда: Подробнее о команде
Итак, 0x080003A4 2005 MOVS r0,#0x05
означает «по адресу 0x8003A4 хранится: положить в регистр R0 число 5»
А где написано, что R0?
Тоже в команде! 2005
Это «регистровая адресация» – один из операндов – регистр и его номер указан прямо в команде.
№26 слайд
Содержание слайда: Структура команды (на примере 16-битной mov)
0x2005 = 0010 0000 0000 0101
Пять старших бит показывают что это, собственно, команда mov
Биты 10, 9 и 8 задают номер регистра
Биты с 7 по 0 задают непосредственный операнд
№27 слайд
Содержание слайда: А какая вообще бывает адресация?
Косвенность, теоретически, может наращиваться бесконечно - по адресу лежит адрес, по которому лежит адрес, по которому...
(указатель на указатель на указатель...)
№28 слайд
Содержание слайда: Абсолютная адресация в Cortex M3
Команды имеют длину 2 или 4 байта.
Адреса имеют длину 4 байта.
Как же положить адрес прямо в команду?
А никак. В Cortex M3 такого способа адресации нет!
Что же делать?
№29 слайд
Содержание слайда: Косвенно-регистровая адресация
Синтаксис – квадратные скобки
LDR R0, [R1,#0x00] – считать в регистр R0 значение, лежащее по адресу «то, что в R1 + 0»
Смещение лежит прямо в команде и может быть от 0 до 4095.
Для адресации глобальных переменных часто используется регистр РС. Но почему?
№30 слайд
Содержание слайда: Немножко о компиляции языка С
Каждый файл .c компилируется отдельно от остальных и превращается в файл .o – «объектный файл»
Линкер разрешает зависимости между файлами, проставляет вызовы функций
Линкер размещает объектные файлы в памяти
Вывод?
Линкеру удобно положить адрес переменной рядом с кодом, который к ней обращается. Если они в одном файле.
№31 слайд
Содержание слайда: А где в ассемблере учитывается тип?
У команд есть вариации:
W – word – слово – 4 байта
H – halfword – полуслово – 2 байта
B – byte – байт – 1 байт
S – signed – знаковый
Скачать все slide презентации Системы счисления. Что такое «архитектура» компьютера одним архивом:
