Machine Code and Data

Předmět je náhradou za:

Strojový kód a data (X36SKD)

Přednášející:

Neurčen (gar.)

Cvičící:

Neurčen (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra počítačů

Anotace:

Cílem předmětu je naučit studenty základní činnost počítače s důrazem na vztah instrukčního souboru k architektuře počítače a programování na nízké úrovni (v assembleru). Výklad je veden na úrovni programátorského modelu počítače s využitím funkčních bloků jako je registr, aritmeticko logická jednotka, paměť. Ve cvičení se studenti naučí nejméně dva konkrétní jazyky symbolických instrukcí, které prakticky procvičí na připravených úlohách s využitím simulátoru a reálných mikropočítačů.

Požadavky:

http://service.felk.cvut.cz/courses/XE36SKD/

Nutná podmínka pro udělení zápočtu je aktivní účast na laboratorních cvičeních, 1 test

Osnova přednášek:

1.Úvod do předmětu, von Neumanova a harvardská architektura počítačů

2.Číselné soustavy používané v počítačích, operace s čísly a reprezentace textu

3.Vyjádření desetinných čísel, pevná řádová čárka, pohyblivá řádová čárka, standard IEEE-754

4.Architektury souboru instrukcí: registrová , střadačová a zásobníková architektura

5.Základní jednotky jednoduchého počítače von Neumanovy architektury

6.Základní cyklus jednoduchého počítače

7.Počítače s registrovou a zásobníkovou architekturou

8.Typy instrukcí, struktura instrukce a způsoby adresace

9.Symbolické vyjádření instrukcí, vyjádření adresačních módů

10.Jazyk symbolických instrukcí u procesorů typu RISC a CISC

11.Překladač (assembler), pseudoinstrukce, makroinstrukce, absolutní/relativní překlad, segmenty

12.Přerušení a instrukce vstupu a výstupu

13.Paměťový podsystém, správa paměti

14.Vyšší programovací jazyky a assembler

Osnova cvičení:

Laboratorní cvičení probíhají v laboratořích K336 na přípravcích s mikropočítače řady AVR 8-bit a vývojovém systému AVR Studio. Testy jsou z přednášek i cvičení.

1.Seminární cvičení: Úvod do předmětu, pravidla a požadavky ke zkoušce a zápočtu. Číselné soustavy a převody

2.Seminární cvičení: Aritmetika v pevné a plovoucí řádové čárce. Problémy zaokrouhlování a normalizace

3.Seminární cvičení: Architektura mikropočítače řady AVR, instrukční soubor, jednoduché příklady použití instrukcí

4.Laboratorní cvičení: TEST, Seznámení s AVR Studio. Napsání, přeložení a odladění jednoduchého programu

5.Laboratorní cvičení: Úlohy na přesuny a aritmeticko-logické operace

6.Laboratorní cvičení: Úlohy na operace s pamětí, práce s polem, indexace a práce s tabulkami

7.Laboratorní cvičení: Úlohy na podprogramy, předávání parametrů a použití zásobníku

8.Laboratorní cvičení: Úloha - ovládání displeje

9.Laboratorní cvičení: Úloha - analogově/číslicový převodník, využití přerušení

10.Laboratorní cvičení: Složitější úloha

11.Laboratorní cvičení: Analýza programu generovaného z vyššího programovacího jazyka

12.Laboratorní cvičení: Instrukční soubor střadačové architektury, jednoduché úlohy pro mikropočítač 8051

13.Laboratorní cvičení: Instrukce pro operace v pohyblivé řádové čárce v mikroprocesorech řady x86

14.Laboratorní cvičení: Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Slavik, P.: Machine Oriented Languages, Skriptum ČVUT Praha, 2003

2.Váňa, V.: Mikrokontroléry ATMEL AVR - popis procesoru a instrukční soubor, BEN - tech. literatura, Praha, 2003

3.Váňa, V.: Mikrokontroléry ATMEL AVR - assembler, BEN - tech. literatura, Praha, 2003

4.AVR 8-bit Instruction Set. Manual, Technická literatura, ATMEL Corporation, 2002. http://www.atmel.com

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Computer Technology- structured studies (povinný předmět)