Structura unui sistem de calcul

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Care dintre următoarele componente NU fac parte din Unitatea Centrală de Procesare (UCP)?

  • Memoria principală (RAM) (correct)
  • Unitatea aritmetico-logică (UAL)
  • Unitatea de comandă (UC)
  • Registre

Care este rolul principal al Unității Aritmetico-Logice (UAL) într-un sistem de calcul?

  • Efectuarea operațiilor aritmetice și logice. (correct)
  • Decodificarea instrucțiunilor.
  • Stocarea temporară a datelor și a adreselor.
  • Gestionarea fluxului de date între memorie și UCP.

Care dintre următoarele reprezintă o responsabilitate a unității de comandă (UC)?

  • Stocarea rezultatelor intermediare.
  • Efectuarea operațiilor aritmetice.
  • Citirea instrucțiunilor și decodificarea lor. (correct)
  • Gestionarea directă a dispozitivelor de intrare/ieșire.

Care este succesiunea corectă a fazelor de execuție a unei instrucțiuni?

<p>Fetch, Decode, Execute, Write back (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele tipuri de registre este utilizat pentru stocarea temporară a datelor și pentru operații aritmetice și logice?

<p>Registre generale (D)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă 'complementul față de 2' al unui număr binar?

<p>Reprezentarea numărului cu semn schimbat. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul generatorului de tact în unitatea de comandă?

<p>Sincronizarea operațiilor circuitelor secvențiale. (D)</p> Signup and view all the answers

În algoritmul de înmulțire, ce acțiune se efectuează dacă bitul Qo este 1?

<p>Se adună B la A, apoi se deplasează dreapta A și Q. (C)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele reprezintă o etapă în proiectarea unui calculator simplu?

<p>Definirea setului de instrucțiuni și a formatului acestora. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este scopul normalizării în reprezentarea numerelor în virgulă mobilă?

<p>Asigurarea unei reprezentări unice pentru fiecare număr. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă UCP într-un sistem de calcul?

<p>Unitatea Centrală de Procesare (A)</p> Signup and view all the answers

Ce rol au registrele speciale într-un sistem de calcul?

<p>Pastrarea adresei urmatoarei instructiuni, starii programului si instructiunii curente. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă în faza de 'Write Back' a execuției unei instrucțiuni?

<p>Se scrie rezultatul operației în memorie sau într-un registru. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezinta codul mașină?

<p>Instrucțiuni direct executabile de către UCP. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul unui asamblor într-un sistem de calcul?

<p>Traducerea codului sursă în cod mașină. (D)</p> Signup and view all the answers

În contextul execuției programelor, care este diferența fundamentală dintre un compilator și un interpretor?

<p>Compilatorul traduce codul sursă în cod mașină, în timp ce interpretorul execută direct codul sursă. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este funcția principală a unității de decodificare a instrucțiunilor în unitatea de control?

<p>Generarea semnalelor de control pentru alte componente ale UCP. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă un circuit secvențial (automat de stare) în contextul unității de comandă?

<p>Un circuit care își schimbă starea în funcție de intrări și de starea anterioară. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă registrele de stare?

<p>Registre care conțin informații despre starea curentă a programului. (B)</p> Signup and view all the answers

În cadrul unității aritmetico-logice (UAL), care este rolul registrului acumulator (Ac)?

<p>Stocarea unuia dintre operanzi și a rezultatului operației. (D)</p> Signup and view all the answers

Cum se realizează operația de scădere folosind circuitul de adunare în complement față de 2?

<p>Prin complementarea celui de-al doilea operand și adunarea cu primul. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul multiplexorului (MUX) într-o unitate logică pe un bit?

<p>Selectarea unuia dintre mai multe intrări pentru a fi transmis la ieșire. (D)</p> Signup and view all the answers

În contextul operațiilor cu numere în virgulă mobilă, ce rol are etapa de realiniere?

<p>Ajustarea mantiselor pentru a avea același exponent înainte de operații. (B)</p> Signup and view all the answers

În implementarea operației de înmulțire, ce rol are dispozitivul de control?

<p>Gestionarea și coordonarea secvenței de pași necesari înmulțirii. (B)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele NU reprezintă un tip de operație utilizat în setul de instrucțiuni al unui calculator simplu?

<p>De Rețea (D)</p> Signup and view all the answers

Ce caracteristici are capacitatea de memorie principala?

<p>Limitata la 64 octeti fara memorie externa. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce implică sistem digital sincron?

<p>Sincronizarea operatiilor cu un semnal de tact global. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce dispozitive I/O sunt utilizate intr-un sistem digital sincron?

<p>Butoane, comutatoare si leduri. (B)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmații descrie cel mai bine relația dintre registrele generale și registrele speciale?

<p>Registrele generale sunt multifuncționale (pot stoca date și operanzi), in timp ce registrele speciale au roluri dedicate. (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele NU constituie o responsabilitate a Unității Centrale de Procesare (UCP)?

<p>Controlul dispozitivelor periferice. (A)</p> Signup and view all the answers

In algoritmul de impartire, ce reprezintă testele din pasul 3?

<p>Toate variantele. (D)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele NU determină un calculator simplu?

<p>Sistem de operare avansat. (B)</p> Signup and view all the answers

De ce se fac teste in algoritmul de inmultire?

<p>Pentru a repeta pasul 3. (B)</p> Signup and view all the answers

Care este funcția principala a Registrului de stare?

<p>Indicarea condițiilor precum overflow, zero, negativitate și carry. (C)</p> Signup and view all the answers

Cum sunt transferate instrucțiunile în timpul fazei de Fetch?

<p>Din memoria principală într-un registru din UCP. (B)</p> Signup and view all the answers

Care e principala functie a Compilatorului?

<p>Traduce codul de nivel inalt, in cod masina. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă instrucțiunile de SALT intr-un calculator?

<p>Instrucțiuni care modifică ordinea normală de execuție a instrucțiunilor. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce este un circuit combinational?

<p>Un circuit ale carei iesiri depind doar de intrarile curente. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Unitatea Centrală de Procesare (UCP)

Componenta centrală a unui sistem de calcul, responsabilă pentru execuția instrucțiunilor.

Mașina Turing

Un model teoretic de calcul, fundamental în informatică și teoria calculabilității.

Modelul von Neumann

Arhitectură standard pentru calculatoare, cu unitate centrală, memorie și periferice.

Unitatea de Control (UC)

Componentă UCP care coordonează execuția instrucțiunilor.

Signup and view all the flashcards

Unitatea Aritmetico-Logică (UAL)

Componentă UCP care efectuează calcule aritmetice și logice.

Signup and view all the flashcards

Memoria (M)

Componentă a sistemului de calcul unde sunt stocate datele și instrucțiunile.

Signup and view all the flashcards

Dispozitiv(e) de intrare (DI)

Mediu prin care datele sunt introduse în sistemul de calcul.

Signup and view all the flashcards

Dispozitiv(e) de ieșire (DE)

Mediu prin care datele sunt transmise din sistemul de calcul către utilizator.

Signup and view all the flashcards

Execuția programelor

Procesul prin care un program este executat de către un calculator.

Signup and view all the flashcards

Cod mașină

Set de instrucțiuni în format binar, direct interpretabil de UCP.

Signup and view all the flashcards

Limbaj de asamblare

Limbaj de programare care folosește mnemonice pentru instrucțiuni, necesită asamblare.

Signup and view all the flashcards

Asamblor

Program care traduce codul în limbaj de asamblare în cod mașină.

Signup and view all the flashcards

Fetch (citire instrucțiune)

Faza inițială a execuției, în care instrucțiunea este adusă din memorie.

Signup and view all the flashcards

Decode (decodificare)

Faza în care UCP interpretează instrucțiunea și pregătește execuția.

Signup and view all the flashcards

Execute (execuție)

Faza în care UCP efectuează operația specificată de instrucțiune.

Signup and view all the flashcards

Write back (scriere rezultat)

Faza finală, în care rezultatul execuției este stocat.

Signup and view all the flashcards

Generatorul de tact

Componentă a unității de comandă responsabilă cu generarea semnalelor de sincronizare.

Signup and view all the flashcards

Generatorul de faze

Componentă a unității de comandă care împarte execuția în etape distincte.

Signup and view all the flashcards

Unitatea de decodificare instructiuni

Componentă a unității de comandă care realizează interpretarea instrucțiunilor.

Signup and view all the flashcards

Blocul de comanda si control

Componentă a unității de comandă esențială pentru controlul microoperațiilor.

Signup and view all the flashcards

Registre

Zone de stocare temporară a datelor în UCP, utilizate în diverse scopuri.

Signup and view all the flashcards

Registre generale

Registre utilizate pentru operații generale (aritmetice, logice).

Signup and view all the flashcards

Registre speciale

Registre cu funcții specifice (adrese, stări, control).

Signup and view all the flashcards

Marime si semn

Reprezentare a numerelor întregi care include semnul și valoarea absolută.

Signup and view all the flashcards

Complement fata de 1

Metodă de reprezentare a numerelor negative prin inversarea biților.

Signup and view all the flashcards

Complement fata de 2

Metodă de reprezentare a numerelor negative, utilă în operații aritmetice.

Signup and view all the flashcards

Sumator pe un bit

Circuit care efectuează operația de adunare pe un bit.

Signup and view all the flashcards

Sumator pe n biti

Circuit care realizează adunarea pe n biți, cu propagarea transportului între biți.

Signup and view all the flashcards

Setul de instructiuni

Set de decizii privind formatul instrucțiunilor, tipurile de operații, etc.

Signup and view all the flashcards

Încărcare operanzi

Încărcarea deîmpărţitului în A şi Q, apoi împărţitorul în B.

Signup and view all the flashcards

Etape de proiectare

Set de pași pentru a crea un calculator pornind de la setul de instructiuni.

Signup and view all the flashcards

Caracteristicile Calculatorului

Arhitectura calculatorului, sistem digital sincron, memoria și dispozitive I/O.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

  • Structura unui sistem de calcul include Unitatea Centrală de Procesare (UCP).

Conținutul Sistemului de Calcul

  • Componentele unui sistem de calcul
  • Execuția programelor
  • Execuția unei instrucțiuni
  • Componentele UCP (Unitatea Centrală de Procesare)
  • UAL (Unitatea Aritmetico-Logică)
  • Proiectarea unui calculator simplu

Baze Teoretice ale Științei Calculatoarelor

  • Alan Turing a contribuit cu Mașina Turing.
  • John von Neumann a creat Modelul clasic de calculator.
  • Modelul clasic de calculator include:
    • Unitatea de control (UC)
    • Unitatea aritmetico-logică (UAL)
    • Memoria (M)
    • Dispozitiv(e) de intrare (DI)
    • Dispozitiv(e) de ieșire (DE)
  • Formula de bază UCP=UC+UAL

Execuția Programelor

  • Execuția programelor implică interacțiunea dintre program, dispozitivele de intrare/ieșire (DI/DE) și UCP, cu utilizarea memoriei pentru stocare.
  • Etapele execuției programelor implică transferul programului din dispozitivul de intrare în UCP, accesarea instrucțiunilor din memorie și, în final, afișarea rezultatelor prin dispozitivul de ieșire.
  • Limbajele de programare includ limbajul mașină, limbajul de asamblare, limbajul de programare C și Java.

Fazele de Execuție ale unei Instrucțiuni

  • Fazele de execuție includ:
    • Fetch (citire instrucțiune)
    • Decode (decodificare)
    • Execute (execuție)
    • Write back (scriere rezultat)
  • Etapele detaliate includ citirea adresei instrucțiunii, copierea în registru, decodificarea, generarea semnalelor, efectuarea operațiilor UAL, scrierea rezultatelor și a stării.
  • Generatorul de faze dictează secvența în care aceste etape sunt realizate.

Unitatea Centrală de Procesare (UCP)

  • Conține unitatea de comandă (UC), unitatea aritmetico-logică (UAL) și registre.

Unitatea de Comandă

  • Este un circuit secvențial (automat de stare).
  • Citirea, decodificarea instrucțiunilor și generarea semnalelor pentru execuție sunt responsabilitățile sale.
  • Componentele includ generatorul de tact, generatorul de faze, unitatea de decodificare instrucțiuni și blocul de comandă și control.

Registrele

  • Sunt utilizate pentru păstrarea temporară a datelor.
  • Există registre generale (pentru operații aritmetice și logice) și registre speciale.
  • Registrele speciale sunt utilizate pentru:
    • Păstrarea adresei instrucțiunii următoare (numărător de program)
    • Păstrarea instrucțiunii curente (registru de instrucțiuni)
    • Păstrarea stării programului (registru de stare)
    • Adresare, testare, control

Unitatea Aritmetico-Logică (UAL)

  • Efectuează operații aritmetice și logice, deplasări/rotiri.
  • Este un circuit combinațional.
  • Include registrul acumulator (Ac), registrul pentru al doilea operand (R) și registrul de stare (RS).

Reprezentarea Numerelor Întregi cu Semn

  • Există diferite metode de reprezentare.
  • Aceste metode includ: mărime și semn, complement față de 1 și complement față de 2.

Sumatorul pe un bit

  • Calculează suma a doi biți și bitul de transport anterior.
  • Are ecuațiile:
    • S₁ = A; + B; + Ti-1
    • Ti = AiBi +Ti-1(Ai+Bi)

Sumatorul pe n biți cu propagarea transportului

  • Este alcătuit din n sumatoare pe un bit conectate în cascadă.

Operație de Adunare cu Operanzi în 2 Registre

  • Etapele includ ștergerea registrului A, înscrierea operandului 1 în registrul B, transferul operandului B în A și adunarea A și B.

Circuit de Adunare și Scădere în Complement Față de 2

  • La scădere, al doilea operand este complementat.

Unitate logică pe un bit

  • Implementează funcții logice pe biți individuali.

Operația de Înmulțire

  • Un algoritm modificat include deplasări și adunări.

Algoritm de Înmulțire

  • Pași includ înscrierea operanzilor, testarea biților, adunarea și deplasarea.

Circuit de Împărțire

  • Execută operația de împărțire.

Secvența de Împărțire

  • Pașii includ încărcarea operanzilor, testarea depășirilor, deplasarea și scăderea, urmate de rotunjirea rezultatului.

Reprezentarea Numerelor în Virgulă Mobilă

  • Standardul include simplă precizie (32 biți), dublă precizie (64 biți) și precizie extinsă (80 biți).
  • Formatul (32 biți) cuprinde semn (1 bit), caracteristică (8 biți) și mantisă (23 biți).

Adunarea în Virgulă Flotantă

  • Compară exponenții, aliniază mantisele dacă este necesar și efectuează adunarea.

Circuit de Adunare în Virgulă Flotantă

  • Include registre pentru exponenți și mantise, sumator și dispozitiv de control.

Înmulțirea și Împărțirea în Virgulă Flotantă

  • Înmulțirea implică adunarea exponenților și multiplicarea mantiselor.
  • Împărțirea implică scăderea exponenților și împărțirea mantiselor.

Proiectarea unui Calculator Simplu: Decizii de Luat

  • Legate de destinație și setul de instrucțiuni.
  • Calculatoarele pot fi de uz general sau cu destinație specială.

Proiectarea unui Calculator Simplu: Etapele de Proiectare

  • Include definirea setului de instrucțiuni, schema bloc, descompunerea instrucțiunilor în faze, ecuațiile microcomenzilor și proiectarea diverselor module logice.

Caracteristicile Calculatorului

  • Includ sistem digital sincron, date/instrucțiuni pe 8 biți, capacitate de memorie principală de 64 octeți și dispozitive I/O precum butoane, comutatoare și leduri.

Setul de Instrucțiuni pentru un Calculator Simplu

  • Include diverse operații și formate de instrucțiuni.
  • Instrucțiunile includ NOP, AZA, CPL, DRA, STA, OAI, OAN, OPR, SLT, ADA, MEM.

Faze de Execuție

  • Includ extragere (fetch), decodificare (decode), execuție (execute) și scriere rezultat (write back).

Schema Generală a unui Calculator Simplu

  • Structură și interconexiunile dintre diverse componente.

Descompunerea Instrucțiunilor în Faze de Execuție

  • Detaliază cum fiecare instrucțiune este realizată prin fazele de execuție.

Generatorul de Faze, Decodificatorul de Instrucțiuni și Blocul de Comandă și Control

  • Funcționează pentru a controla fluxul operațiilor.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser