Центральный процессор : занимательная информатика

Содержание книги "Центральный процессор : занимательная информатика"

Глава 1. Что делает ЦПУ
Компьютер работает с любой информацией
Центр компьютера — центральный процессор
Пять основных устройств компьютера
АЛУ — центральная часть ЦПУ
ЦПУ выполняет операции и принимает решения
Дополнительная информация
Что такое информация?
В чём разница между цифровой и аналоговой информацией?
Глава 2. Цифровые вычисления
2.1. Мир компьютера — двоичные числа
0 и 1 — два взаимоисключающих состояния
Десятичные и двоичные числа
Двоичное представление
Представления с фиксированной и плавающей точками
Сложение и вычитание двоичных чисел
2.2. Что такое логические операции?
Микросхемы содержат логические вентили
Три основных вентиля (И, ИЛИ, НЕ)
Таблица истинности, диаграмма Венна
Логические вентили И (AND), ИЛИ (OR) и НЕ (NOT)
Другие логические вентили (NAND, NOR, XOR)
Логические вентили NAND, NOR и XOR
Законы де Моргана
2.3. Схемы, выполняющие операции
Сумматоры
Полусумматор
Полный сумматор, сумматор с последовательным переносом
Сумматоры с последовательным и параллельным переносом
2.4. Запоминающие схемы
Нужно запоминать!
Основа запоминающих схем — триггер
RS-триггер
D-триггер, тактовый сигнал
Т-триггер, счётчик
Современные методы проектирования схем (CAD, FPGA)
Дополнительная информация
Глава 3. Устройство ЦПУ
3.1. Различные сведения про память и ЦПУ
Адресация памяти
Шина — это путь данных
Ширина шины и битность
Управление чтением/записью, управление вводом/выводом
Команды состоят из кода операции и операндов
Для операций используются регистры — аккумулятор и другие
Классический ЦПУ
3.2. Обработка команд в центральном процессоре
Обработка команд в ЦПУ
Счётчик команд позволяет изменять порядок выполнения
3.3. Различные запоминающие устройства
Сравнение жёсткого диска и ОЗУ
Области RAM, ROM, I/O
О пользе прерываний
3.4. Что такое прерывания?
Стек и его указатель
Приоритеты прерываний
Типы памяти
Дополнительная информация
Порты I/O, GPU
Тактовая частота и её точность
Тактовый генератор
Прерывания от таймера
Действие сброса
Определение производительности ЦПУ (значение FLOPS)
Глава 4. Команды для выполнения операций
4.1. Типы команд
Различные типы команд
Арифметические и логические команды
Что такое сдвиг?
Знаковый бит для представления отрицательных чисел
Логический и арифметрический сдвиг
Циклический сдвиг
Команды пересылки данных
Команды ввода-вывода
Команды ветвления
Команды ветвления, перехода и пропуска
Проверка условия и флаг состояния
Соединяем ветвление и проверку условия
4.2. Типы операндов
Сколько операндов?
Методы указания операндов
Непосредственные операнды
Адресные ссылки
Что такое режимы адресации?
4.3. Как АЛУ выполняет операции?
Заглянем внутрь АЛУ
Последовательная и параллельная передача
Дополнительная информация
Обзор основных регистров
Основные флаги состояния
Команда SLEEP
Глава 5. Программы
5.1. Ассемблер и языки высокого уровня
Что такое ассемблер?
Особенности ассемблера и языков высокого уровня
Чем программа отличается от исходного кода?
5.2. Основные сведения о программах
Что могут проверки условий и переходы?
Что бы поручить компьютеру?
Где хранятся программы?
Дополнительная информация
Этапы запуска программы
Глава 6. Микроконтроллеры
6.1. Что такое микроконтроллер?
Микроконтроллеры находятся внутри разных изделий
Функции микроконтроллера
Устройство майкона
Что такое DSP?
DSP и умножитель-сумматор
Дополнительная информация
Использование в промышленном оборудовании
Эпилог
Послесловие. Тенденции современных ЦПУ
Предметный указатель