Dieses Buch isL als EinfOhrung in das GebieL der - sowie auf jeder Ebene geeigneLe Rechner Rechnerstrukturen gedachL, und es wend.eL sich programme als Hilfsmittel einseLzL (CAD; zunachsL an InformaLiker und ElekLroLechniker, Computer Aided Oesign). die am Beginn ihres SLudiums sLehen. DarUber hinaus mag es aber auch eine Hilfe fOr SLu Es zeichnet sich ab, daB nierarcniscne 6liede denten oder Absolventen sein, die sich im Rah rung und Einsatz I4Jn Recnnerprogrammen in men eines Nebenfachstudiums, wegen berufii den EnLwicklungslaboratorien bald zur SelbsL cher Anforderung oder einfach aus…mehr
Dieses Buch isL als EinfOhrung in das GebieL der - sowie auf jeder Ebene geeigneLe Rechner Rechnerstrukturen gedachL, und es wend.eL sich programme als Hilfsmittel einseLzL (CAD; zunachsL an InformaLiker und ElekLroLechniker, Computer Aided Oesign). die am Beginn ihres SLudiums sLehen. DarUber hinaus mag es aber auch eine Hilfe fOr SLu Es zeichnet sich ab, daB nierarcniscne 6liede denten oder Absolventen sein, die sich im Rah rung und Einsatz I4Jn Recnnerprogrammen in men eines Nebenfachstudiums, wegen berufii den EnLwicklungslaboratorien bald zur SelbsL cher Anforderung oder einfach aus Neigung mit versLandlichkeit werden wird. Deshalb er diesem Thema auseinanderseLzen wollen. scheinL es sinnvoll, diese beiden GesichLspunkte bereits in einer "EinfUhrung in das GebieL der Die Spannweite der Rechnerstrukturen von RechnersLrukLuren" hinreichend herauszusLel kompleLLen Rechnern einerseiLs bis hin zur len. Realisierung durch mikroelekLronische Bauele menLe andererseiLs isL ziemlich groB. Ver Um einen Ansatz fOr eine nierarcniscne 6lie gleichbare LiLeraLur bewalLigL die inhaltliche derung zu gewinnen, fOhrt KapiLell zunachst FUlle oft enLweder durch Spezialisierung auf einige Nacnricntenebenen ein. Jede dieser Ebe ein TeilLhema oder durch Komprimieren auf nen isL charakterisierL durch die Form der Faktenvermittlung. Dieses Buch will dagegen Uber die Verbindungen ausgeLauschLen Nacn vor all em die EntwurfSmetnoden in den Vor ricnten. Auf der hochsten Ebene, hier genannt dergrund sLellen und dabei verdeutlichen, daB Hauptblockebene, erscheinen sie als komplexe sich gewisse Ubergreifende Aspekte wie z.B.Hinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
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Inhaltsangabe
1. Nachrichtendarstellung und Nachrichtenebenen.- 1.1 Informationsverarbeitung.- 1.1.1 Weitergabe von Information durch Nachricht.- 1.1.2 Begriffe für digitale Nachrichten.- 1.1.3 Informationsverarbeitung mit einem Prozessor.- 1.1.4 Reale und virtuelle Prozessoren.- 1.1.5 Beispiel und Vertiefung.- 1.2 Binäre Nachrichten.- 1.2.1 Technische Realisierbarkeit von Binärwerten.- 1.2.2 Dualzahlen und Hexa-Notation.- 1.2.3 Elementare Verarbeitung von Dualzahlen.- 1.2.4 Einige Binärcodes.- 1.3 Entwerfen auf verschiedenen Nachrichtenebenen.- 1.3.1 Nachrichtenebenen.- 1.3.2 Funktionseinheiten: Unterschied von Verhalten und Struktur.- 1.3.3 Analyse und Synthese; Entwurfsregeln im Wechselspiel von Top-Down-und Bottom-Up-Methode.- 1.3.4 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 2. Die Hauptblockebene.- 2.1 Struktur und Verhalten eines Rechners insgesamt.- 2.1.1 Die Rechnerstruktur als reale Funktionseinheit.- 2.1.2 Virtuelles Verhalten von Rechnern.- 2.1.3 Anmerkungen zu anderen Konzepten.- 2.2 Hauptblöcke als elementare Funktionseinheiten.- 2.2.1 Rechenwerk, Leitwerk, Hauptspeicher.- 2.2.2 Periphere Speicher.- 2.2.3 Eingabe- und Ausgabegeräte.- 3. Die Registertransferebene.- 3.1 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 3.1.1 Weitere Ausdrucksmittel.- 3.1.2 Elementare Funktionseinheiten ohne Speicherverhalten.- 3.1.3 Funktionseinheiten für den Tristate-BUS.- 3.1.4 Elementare Funktionseinheiten mit Speicherverhalten.- 3.1.5 Modellierung offener Eingänge.- 3.1.6 Struktur und Verhalten beim Registertransfer.- 3.2 Programmablage im Hauptspeicher.- 3.2.1 Der Hauptspeicher auf Registertransferebene.- 3.2.2 Ein PASCAL-Program m im Hauptspeicher.- 3.2.3 Das Maschinenprogramm im Hauptspeicher.- 3.3 Maschinenprogramm und Architektur.- 3.3.1 Befehlsformat und Befehlswirkung.- 3.3.2 Die Architektur von DEMOCOM1.- 3.3.3 Befehl holen und Befehl ausführen .- 3.3.4 Die Abwicklung des Maschinenprogramms.- 3.4 Ein verbesserter Rechner: DEMOCOM2.- 3.4.1 Mängel von DEMOCOM1 und die Architektur von DEMOCOM2.- 3.4.2 Befehlsformat 1: Eineinhalb-Adreß-Befehle; Adressierungsarten.- 3.4.3 Weitere Befehlsformate.- 3.4.4 Eine Verhaltensbeschreibung für das Steuerwerk.- 3.4.5 Zu den Entwurfsentscheidungen bei DEMOCOM 2.- 4. Die Schaltwerkebene.- 4.1 Schaltnetze.- 4.1.1 Schaltfunktionen für Verhaltensbeschreibungen.- 4.1.2 Schaltfunktionen für elementare Funktionseinheiten.- 4.1.3 Schaltalgebraische Ausdrücke.- 4.1.4 Minterme, Maxterme, Hauptsatz der Schaltalgebra.- 4.1.5 Schaltnetzentwurf mit Hilfe des KV-Diagramms.- 4.1.6 Unvollständig spezifizierte Schaltfunktionen.- 4.1.7 Funktionsbündel.- 4.1.8 Verhaltensbeschreibung durch kompakte Funktionstabellen.- 4.1.9 Andere Basismengen; speziell NAND- und NOR-Netze.- 4.1.10 Kontaktnetze und WIRED-DOT.- 4.1.11 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 4.2 Getaktete Schaltwerke.- 4.2.1 Schaltwerkmodelle.- 4.2.2 Verhaltensbeschreibung von Zeitgliedern in getakteten Schaltwerken.- 4.2.3 Zeitglieder in getakteten Schaltwerken.- 4.2.4 Entwurf getakteter Schaltwerke.- 4.2.5 Zeitrasterung bei Mealy- und Moore-Modellen.- 4.3 Nicht-getaktete Schaltwerke.- 4.3.1 Analyse und Darstellungsmittel.- 4.3.2 Nicht-getaktete Zeitglieder; Hasards.- 4.3.3 Entwurf nicht-getakteter Schaltwerke 118.- 4.3.4 Flipflops.- 4.4 Spezielle Schaltnetze und Schaltwerke.- 4.4.1 Hinweise zum Entwurfsvorgang am Beispiel einfacher regulärer Schaltnetze.- 4.4.2 Schaltnetze für einfache ALU-Funktionen.- 4.4.3 Register und Zähler.- 4.4.4 Datenwege und Tore.- 4.4.5 Schreib-Lese-Speicher: RAM, CAM.- 4.4.6 Festwertspeicher: ROM, PLA, PAL.- 4.4.7 DEMOCOM 2 auf Schaltwerkebene.- 4.5 Komplexe Schaltwerke und Mikroprogrammierung.- 4.5.1 Die Kopplung von Schaltwerken.- 4.5.2 Schema eines ROM-Steuerwerks für DEMOCOM 2.- 4.5.3 Struktur eines mikroprogrammierten Steuerwerks für DEMOCOM 2.- 4.5.4 Feinstrukturen zur Adreßbildung.- 4.5.5 Optimierungsmöglichkeiten.- 4.5.6 Textuelle Beschreibung und virtuelles Verhalten mikroprogr
1. Nachrichtendarstellung und Nachrichtenebenen.- 1.1 Informationsverarbeitung.- 1.1.1 Weitergabe von Information durch Nachricht.- 1.1.2 Begriffe für digitale Nachrichten.- 1.1.3 Informationsverarbeitung mit einem Prozessor.- 1.1.4 Reale und virtuelle Prozessoren.- 1.1.5 Beispiel und Vertiefung.- 1.2 Binäre Nachrichten.- 1.2.1 Technische Realisierbarkeit von Binärwerten.- 1.2.2 Dualzahlen und Hexa-Notation.- 1.2.3 Elementare Verarbeitung von Dualzahlen.- 1.2.4 Einige Binärcodes.- 1.3 Entwerfen auf verschiedenen Nachrichtenebenen.- 1.3.1 Nachrichtenebenen.- 1.3.2 Funktionseinheiten: Unterschied von Verhalten und Struktur.- 1.3.3 Analyse und Synthese; Entwurfsregeln im Wechselspiel von Top-Down-und Bottom-Up-Methode.- 1.3.4 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 2. Die Hauptblockebene.- 2.1 Struktur und Verhalten eines Rechners insgesamt.- 2.1.1 Die Rechnerstruktur als reale Funktionseinheit.- 2.1.2 Virtuelles Verhalten von Rechnern.- 2.1.3 Anmerkungen zu anderen Konzepten.- 2.2 Hauptblöcke als elementare Funktionseinheiten.- 2.2.1 Rechenwerk, Leitwerk, Hauptspeicher.- 2.2.2 Periphere Speicher.- 2.2.3 Eingabe- und Ausgabegeräte.- 3. Die Registertransferebene.- 3.1 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 3.1.1 Weitere Ausdrucksmittel.- 3.1.2 Elementare Funktionseinheiten ohne Speicherverhalten.- 3.1.3 Funktionseinheiten für den Tristate-BUS.- 3.1.4 Elementare Funktionseinheiten mit Speicherverhalten.- 3.1.5 Modellierung offener Eingänge.- 3.1.6 Struktur und Verhalten beim Registertransfer.- 3.2 Programmablage im Hauptspeicher.- 3.2.1 Der Hauptspeicher auf Registertransferebene.- 3.2.2 Ein PASCAL-Program m im Hauptspeicher.- 3.2.3 Das Maschinenprogramm im Hauptspeicher.- 3.3 Maschinenprogramm und Architektur.- 3.3.1 Befehlsformat und Befehlswirkung.- 3.3.2 Die Architektur von DEMOCOM1.- 3.3.3 Befehl holen und Befehl ausführen .- 3.3.4 Die Abwicklung des Maschinenprogramms.- 3.4 Ein verbesserter Rechner: DEMOCOM2.- 3.4.1 Mängel von DEMOCOM1 und die Architektur von DEMOCOM2.- 3.4.2 Befehlsformat 1: Eineinhalb-Adreß-Befehle; Adressierungsarten.- 3.4.3 Weitere Befehlsformate.- 3.4.4 Eine Verhaltensbeschreibung für das Steuerwerk.- 3.4.5 Zu den Entwurfsentscheidungen bei DEMOCOM 2.- 4. Die Schaltwerkebene.- 4.1 Schaltnetze.- 4.1.1 Schaltfunktionen für Verhaltensbeschreibungen.- 4.1.2 Schaltfunktionen für elementare Funktionseinheiten.- 4.1.3 Schaltalgebraische Ausdrücke.- 4.1.4 Minterme, Maxterme, Hauptsatz der Schaltalgebra.- 4.1.5 Schaltnetzentwurf mit Hilfe des KV-Diagramms.- 4.1.6 Unvollständig spezifizierte Schaltfunktionen.- 4.1.7 Funktionsbündel.- 4.1.8 Verhaltensbeschreibung durch kompakte Funktionstabellen.- 4.1.9 Andere Basismengen; speziell NAND- und NOR-Netze.- 4.1.10 Kontaktnetze und WIRED-DOT.- 4.1.11 Textuelle Verhaltens- und Strukturbeschreibungen.- 4.2 Getaktete Schaltwerke.- 4.2.1 Schaltwerkmodelle.- 4.2.2 Verhaltensbeschreibung von Zeitgliedern in getakteten Schaltwerken.- 4.2.3 Zeitglieder in getakteten Schaltwerken.- 4.2.4 Entwurf getakteter Schaltwerke.- 4.2.5 Zeitrasterung bei Mealy- und Moore-Modellen.- 4.3 Nicht-getaktete Schaltwerke.- 4.3.1 Analyse und Darstellungsmittel.- 4.3.2 Nicht-getaktete Zeitglieder; Hasards.- 4.3.3 Entwurf nicht-getakteter Schaltwerke 118.- 4.3.4 Flipflops.- 4.4 Spezielle Schaltnetze und Schaltwerke.- 4.4.1 Hinweise zum Entwurfsvorgang am Beispiel einfacher regulärer Schaltnetze.- 4.4.2 Schaltnetze für einfache ALU-Funktionen.- 4.4.3 Register und Zähler.- 4.4.4 Datenwege und Tore.- 4.4.5 Schreib-Lese-Speicher: RAM, CAM.- 4.4.6 Festwertspeicher: ROM, PLA, PAL.- 4.4.7 DEMOCOM 2 auf Schaltwerkebene.- 4.5 Komplexe Schaltwerke und Mikroprogrammierung.- 4.5.1 Die Kopplung von Schaltwerken.- 4.5.2 Schema eines ROM-Steuerwerks für DEMOCOM 2.- 4.5.3 Struktur eines mikroprogrammierten Steuerwerks für DEMOCOM 2.- 4.5.4 Feinstrukturen zur Adreßbildung.- 4.5.5 Optimierungsmöglichkeiten.- 4.5.6 Textuelle Beschreibung und virtuelles Verhalten mikroprogr
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