bit - základní jednotka informace

logický signál - fyzikální veličina (fyzická interpretace logické proměnné)

logické obvody - zpracovávají logické veličiny

výstup - napájí více vstupů - výkonový výstup

dvoustavová logika - dva stavy (0, 1)

třístavová logika - + stav vysoké impedance

kdyľ spojím 1 s 0 - zkrat

značky logických obvodů - 3 normy

1. nejčastějąí - vychází z bývalé normy EHS

• upravená v roce 1979 do RVHP

1. americká - jeątě starąí
2. norma EU - asi 1987

• statické, dynamické nebo pozitivní, negativní

• statický pozitivní - aktivní v 1
• statický negativní - aktivní v 0
• dynamický pozitivní - aktivní při vzestupné hraně
• dynamický negativní - aktivní při sestupné hraně
• můľeme dělit do sekcí (dle funkční přísluąnosti)

• dají se značit stejně (stejné typy)

• opomíjí se zvýrazňovat aktivita v dynamickém reľimu (stačí přidat obvod)
• daląí typy
• výkonové (budič)
• třístavový - udělá se sekvence, napíąe se z (celá sekce je třístavová a je ovládána určitými vstupy
• otevřený kolektor

logické hradlo - nejjednoduąąí logický obvod

• realizuje základní logickou funkci
• čistě statický obvod
• vstup -> obvod
• logický součet, součin, ekvivalence, negátor

tautologie

• de Morganovy zákony

• Booleovská algebra

implikace

• ąpatný předpoklad - mohu dospět k čemukoli

• stav závisí nikoli pouze na aktuálním stavu vstupu ale i na tom, co se dělo v minulosti (výstupní průběh před nějakou vstupní hranou)

• přílią neodpovídá

• na začátku nedefinované
• 00 -> 11
• 01 -> 10
• 10 -> 01
• 11 - neurčený, trvá do 0 (třeba přivést)
• vstupy 11 -> oba 0 - pouze tehdy
• záleľí, mám-li vąe realizováno v pozitivní či negativní logice
• negativní logika - vstupy - 00 -> oba 1 (regulérní stav)
• větąina klopných obvodů má výstupní stupeň (přesně udáno výrobcem)

• dvouúrovňový

• nejsou-li aktivní asynchronní vstupy, ovládají ji synchronní
• synchronní - data, clock
• asynchronní - set, reset
• clock - 0 -> 1
• data se zapíąí do Q (výstup - přímý, negovaný)
• S - set, R - reset, P - přímý výstup, N - negovaný výstup
• S - 0, R - 1 -> P - 1, N - 1
• S - 1, R - 0 -> P - 0, N - 1
• S - 1, R - 1 -> P - 1, N - 1
• negativní logika
• jenom reset - shodí
• jenom set - nahodí
• oba - oba na 1
• aplikace - lze odfiltrovat nepodstatné signály na vstupu
• na sběrnici - dochází k přechodovým jevům - musí se odfiltrovat

• úprava D - tříúrovňový

• J - 1, K - 1 -> výstup se nezmění
• J - 0, K - 0 -> výstup se neguje
• J -1, K - 0 -> nahodí se
• J - 0, K - 1 -> shodí se
• jump and kill

Logické mapy - 3 vstupní proměnné

• Karnafova mapa

• hradla - kombinační logika - výstup závisí jen na stavu vstupu
• klopné obvody - nejen aktuální hodnota vstupu ale i minulé
• kdyby byly centrální hodiny - kolik pulsů dozadu musím znát vstupy, abych znala výstupy?

• existují obvody sestavené z hradel - ustálené zapojení

• nesmysl to opakovat

• čtyřbitové vstupy
• součet carry in x1 + y1 = z1 carry out
• carry input, carry output - přetečení do vyąąího řádu

• sčítačka, která sčítá jednotlivé bity mezi sebou

• zjistí, kolik je jedniček
• snaľí se vygenerovat doplňkové bity, aby splnila zadanou paritu
• aplikace - ochrana dat (jde vydetekovat chyba)
• nedá se opravit

• multiplexují vstupní data (výběr z několika moľností)
• má logickou hodnotu toho vstupu, který má adresu odpovídající A0 - A2 (8 moľností)
• negativní logika
• vyuľití - výběr dat z více zařízení připojených na jednu sběrnici (telefonní ústředna - to uľ tomu dnes neodpovídá)

• data z datového vstupu do výstupu s udanou adresou
• ostatní Y - 1 (negativní logika)

• převádí vstupní datovou informaci do kódu
• BCD, Grayův, námi definovaný kód
• vyuľití - někdy i softwarově (číslo zobrazit v dekadické soustavě - kodérem)

dekodéry - opačně

prioritní kodér - obyčejný

• má více aktivních vstupů
• dle algoritmu vybírá jeden z nich
• viz - přeruąovací systém (který z přeruąovacích vstupů ľádá o přeruąení)
• princip - pevné přiřazení priorit
• rotační přiřazení priorit
• maskovací
• zesloľi»uje se

klopný obvod - MS, JK, MS-RS, D

• tvořen sadou klopných obvodů (např. D)

• zapíąeme data (sadu registrů) - dokud nepřijde vzestupná hrana, pamatuje si
• paralelně vedle sebe - pro větąí ąířku sběrnice
• vyuľití - vąude moľně

• posouvání dat

• navázat sériově
• výstup předcházejícího napojen na vstup daląího
• load - naplní se registr, s kaľdou hranou se objeví na výstupu
• př. - o jeden bit méně - vstup ne S, ale D0
• sériový - jeden logický vodič
• jednotlivé bity postupně
• oąetřuji hodinovým pulsem
• vyuľití - úspora vodičů (komunikační linky - sítě, modemy)

• specifická záleľitost

• výstupy dávají v nějakém binárním kódu počet impulsů (signálů) na vstupu
• větąinou v přímém binárním kódu
• dva typy
• asynchronní - klopné obvody D - navázáno přímo
• zpoľďuje se (jako domino)
• synchronní - JK - vyuľívá tabulky
• násobené vstupy
• vąe reaguje najednou
• nejjednoduąąí - z D
• první - kaľdá hrana to překlopí (zpoľdění)
• druhý - kaľdá druhá hrana to překlopí (zpoľdění)
• synchronní - násobné vstupy
• řízení speciální logiky (procesory, čipy)
• vąechny hodiny dohromady
• vąechny vstupy připraveny uľ před CLOCK pulsem
• vąechny bity klopí naráz

• sada (mnoľina) logických signálů, které vykonávají stejnou funkci

• celá mnoľina klopných obvodů, které slouľí k uchovávání informace ve dvojkové podobě

• dělí se dle několika kritérií
• doba vybavení - (čtecí)
• nejkratąí moľný čas při libovolné kombinaci vstupních dat, kdy se objeví na výstupu poľadované
• zápisová
• cyklus (čtení + zápis)
• typu RAM (správněji RWM)
• read write memory
• libovolná nyní vyuľívaná pamě»
• mohou bez speciálního hardwaru psát i číst
• operační vyrovnávací
• statické
• 1 bit - 1 klopný obvod
• 2 tranzistory
• velice rychlé (drahé)
• vyrovnávací pamě»i (mezi procesorem a hlavní pamětí)
• dynamické - DRAM
• 1 z tranzistorů nahrazen kondenzátorem
• klopný obvod je astabilní - musí se napájet
• napájení DRAM - sloupcový a řádkový dekodér (kontroluje, zda nespadl obsah kondenzátorů pod nějakou mez)
• malá plocha, velký objem
• masová výroba
• RAM
• pseudostatická
• dynamická, tváří se jako statická
• obnovení je přímo na čipu
• Non volatile RAM
• nevyľadují neustálou přítomnost energie
• statická RAM, zálohová baterie
• FLASH (Intell) - speciální typ EEPROM - vymazání vcelku nebo po blocích určitými příkazy
• ROM - read only memory
• pouze pro čtení
• za normálního běhu nelze zapisovat
• informace zadána při výrobě čipů, (poslední maska) uľ se nedá nijak změnit
• PROM - probgramable ROM
• programovatelná jen jednou (čistá nová, změna - nová, starou vyhodit)
• přepálení spojek - určíme, které bity 0
• výroba - vąechny bity 1
• rozeznatelná dle přístupové doby - krátká
• několik let staré, uľ se moc nepouľávají
• EPROM - erasable programable ROM
• fyzikálním dějem lze obsah přemazat
• UV záření - princip plovoucího hradla
• EEPROM (EEROM) - dnes - elektricky erasable
• spousta daląích pamětí
• podobně - plovoucí hradlo pomocí přechodů (ne sklo)
• počet cyklů - 100 - 7 - 14 milionů (Philips - jednočipové mikropočítače)
• 10 let garance
• největąí počet cyklů - čipy pro bankomaty (nejlepąí na světě)
• několik generací:
• 1) mazání - vyąąí napájecí napětí (zápis 0)
• 2) generátor přímo na čipu, řízení zápisů
• spousta algoritmů - odemčení, zamčení - psát - jedna stránka (pár milisekund)
• minimalizován náhodný zápis
• 3) flash EEPROM
• lze jediným povelem (sekvence speciálních dat) vymazat celou pamě» nebo po velkých blocích (několik stránek)
• uloľení biosů, modemy, speciální karty, rootery
• firma Intel - byla první
• předehnána ?Macushita?

• polovodiče

• aktivní prvky - bipolární tranzistor logic
• vázány na sebe přímo, ľádné daląí prvky
• občas odpor
• uzemním-li jeden emitor, otevře se jeden tranzistor, zavře se druhý tranzistor
• nejtypičtějąí v TTL - negovaný součin
• USA - vedení - dvoulinka (točený drát)
• charakteristická impedance - 120 W - moc se s tím nepárali
• Evropa - pozadu (10 MB/sec)
• koaxiály - jedině
• v okamľiku sepnutí T1 - log 1, T2 - log 0
• oba pootevřené - uplatní se dioda
• hrana co nejrychleji
• tato logika je poměrně rychlá
• pokud je sloľitějąí, potřebuje velký příkon
• přeąlo se na jinou logiku - tranzistory řízené (řídící elektroda u) polem
• technologie MOS - metal exyd semicontacter (obecněji MIS)
• 1. PMOC - P - positive - vodicí kanál - nosič = díra, trojmocný prvek
• rychlost - 500 kHz - malá (i kdyľ na tu dobu...)
• 2. NMOS - N - negative - trochu rychlejąí
• základ procesoru 8080
• 1., 2. - nevýhoda
• koncovka - tranzistory stejného typu
• při přepínání berou oba - zkrat
• 3. CMOS - komplementární (1. P, 2. N - uľ se daly udělat o něco rychlejąí)
• 4. BICMOS - bipolar CMOS - kombinace (dnes)
• např. Pentium Pro

1. technologie ECL - emitor couplet logic (emitorově vázaná logika)

• zapotřebí rychlejąí obvody neľ TTL
• vyuľívá tranzistorů v aktivním reľimu (ne spínacím)
• rychleji reagují - ale větąí odběr
• násobný vstup - kladnějąí je sepnut
• spotřební elektronika, tunery - rádio, video, děličky kmitočtu televize
• rozmach - 70. léta
• dnes - spíąe oblast procesorů, pamětí
• průmyslová elektronika - mnoho ruąivých signálů
• ąumová imunita - energie, kterou potřebuji na to, aby se signál dostal na druhou stranu
• velmi rychlé - berou i velmi krátké ruąivé signály

1. logika DTL - diodově tranzistorová logika

• uzemníme-li jeden, uzavřu
• otevírá se přes odpor
• 1 ms - neregistruje
• jeątě raději mechanické bloky, kdyby to selhalo
• výstupní obvody řídících počítačů (chráněné)
• firma SIEMES - začala

Schmidtův klopný obvod - výstup ve dvou stavech

• zesilovač s hysterezí a přesycovaným výstupem
• fce - výstup
• výhoda - očistí signál, hodí se pak do stavové logiky

• stabilní jeden stav
• do druhého stavu (kvazistabilní) - lze uvést nějakým vzruchem (impuls, hrana...)
• po vymizení vzruchu - zůstane (doba kmitu, kyvu)
• vrátí se zpět
• aktivní úroveň - prodlouľí ji to
• záleľí na interním nastavení

• A/C (analog -> čísla) - spousta typů
• paralelní - výstup - informuje o velikosti A takřka okamľitě
• sloľité, drahé
• pouľití iteračních algoritmů - levné ale trvá
• 8 bitů - 10 hodinových period
• C/A (čísla -> analog) - jednoduąąí
• výstup - zesilovač
• vstupy - stírače
• pouątím poruchové přírůstky ve vahách jednotlivých bitů
• pouľiji iterační postupný registr (nejvyąąí bit do 1)
• kdyľ je napětí větąí neľ A, dá jedničku s CLOCK impulsem
• blíľí se k tomu

• obdoba digitálního
• digitální - generuje i logické úrovně (upravuje)
• analogový - přenáąí pouze ze vstupů na výstup
• parametry - průchozí odpor - jak velká je hodnota fiktivního odporu (jeden vstup je zapnutý)
• doba přepnutí - za jak dlouho se ustálí přechodové děje
• ąířka pásma - Mhz - kmitočet, pro který výstupní napětí klesne o 3 dB
• náchylné na zničení

budiče vedení - deląí - aby se signál neztrácel

• parametry - dynamický stav - výstupní impedance co nejbliľąí impedanci vedení
• klidový stav - 0,1 - co nejniľąí výstupní odpor (ruąící signál co největąí, aby ruąil)
• celé je diferenciální - signál rozdílově
• porucha přibliľně do obou drátů stejně - ąpičky (v rozdílu víceméně beze změn)

• obvody dokáľí dekódovat, ovládat periferie
• dle informací na sběrnice
• ve vývoji počítačů - integrovalo se vąe - i ALU
• srdce kaľdého mikroprocesoru

• mikroprocesor
• několik náhledů na logické uspořádání

von Neumannova typu - procesor - jedna operační pamě»

harvardský typ - výzkumné

• oddělená pamě» pro program a data
• 1. pamě» fyzicky - kód programu - EPROM
• 2. pamě» fyzicky - kód pro data - RAM
• nedochází ke kolizi při stejné adrese
• snaľí se je vylepąovat - z EPROM - data jako konstanty
• Intel řada 8048, 8051

• optimalizované pro obsluhu určitého zařízení (CD-ROM, pamě», disky, tiskárny...)

budič vedení - stejný prvek, který jako výstup, ale výkonovějąí

• kdyľ zatíľím obvod více, neľ snese, pouľiji budič, aby se signál nezkreslil
• dlouhé dráty - chovají se jako kondenzátory (je třeba rychle vybít, aby se hrany nezpomalily)

posuvný registr -série klopných obvodů

• informace se s hodinovým impulsem posune o jedno dál
• vstup - naplním vąechny vstupy, nejvyąąí se přenese na So
• s hodinovým pulsem se vąe posune
• lze přehodit - sériový vstup, paralelní výstup
• třeba synchronizovat CLOCK s vysílačem

• odvozen od zařízení - kapesní kalkulačka
• v něm pouľit začátkem 70. let - typ Intel 4004, 4 bity, omezená sada operací
• BCD - binary coded decimal
• první mikroprocesor
• z toho - kalkulačka - funkčně ekvivalentní a přenosná
• daląí směr náleľel firmě Intel

8008 - první 8-bitový mikroprocesor, 1982 Intel

• 70 - 80 instrukcí
• problémy - zapouzdřit do pouzdra (pěnového)
• chemici - umělá hmota, která by ho při chladnutí nezničila

8080 - první se podařilo zapouzdřit

8085 - vylepąení v přeruąovacím systému

• příprava startovacího pole pro 16-bitové procesory
• 10 nedokumentovaných instrukcí (16-bitových) - na to se přiąlo po měsících

8086 - 16-bitové, dobyli svět (ve spojení s IBM)

ZILOG

280 - procesor se spoustou vylepąení proti 8080

• Intel měl jiný asembler (protoľe si ho Intel chránil)
• hardware - moľnost oľivení dynamických pamětí (pouze 7-bitové)
• zvýąili kmitočty - 18 Mhz

 daląí osmibitové

MOTOROLA - 6800

 procesorové řezy

• lidé se rozhodovali, jaký typ pouľít
• dva velcí výrobci
• 2-bitový procesor - otevřený
• moľnost poskládat si sám
• poměrně sloľité to zfunkčnit
• moc se neujalo
• existují dvě sady
• Intel 3000 - původní sada (spousta periferních obvodů)
• -> 8080
• AM (America Monolities) 2900 - první známějąí výrobek
• AM -> AMD - velký konkurent Intelu
• bipolární technologie - na svou dobu rychlá

• 16-bitové a vyąąí

8086 - první 16-bitový procesor Intelu - řada XT (8086+8088)

80186 - vylepąení - výstup

• neujalo se tak v osobních počítačích
• dávali do PC
• dodnes - řadiče speciálních karet do počítačů
• řadiče displeje, SCSI
• polovina 80. let
• dodnes -speciální karty - fax-modemy (zpracování hlasu)
• minimálně zatěľují procesor PC

80286 - nová řada PC - maximálně 1MB paměti

• AT
• přinesla chráněný reľim (protected mode)

• virtuální reľim - spousta výhod
• 32-bitová - nebyly operačnímy systémy vyuľívané
• UNIX - hned (1-2 roky)
• Windows 3.1
• z virtuálního zpět do real modu - třeba resetovat (včetně 486)
• uloľí se, o jaký restart jde
• hardwarově se resetuje
• testy kolik - 1000/s lze hardware převést tam a zpět
• oproą»ují aľ Pentia - Windows 96 osr 2
• dokud jsou vąechny součásti od Microsoftu
• matematický koprocesor - rychlejąí grafika, výpočty

80486 - integrován dovnitř

• pipe-lining - instrukce - zpracování mělo čtyři fáze
• načtení
• dekódování
• vykonání
• uloľení
• synchronizace - pokud nepotřebují výsledky předchozích, mohou čtyři najednou
• opetimalizace programů - kontrola
• optimalizace kódu

Pentium - roury 2 - paralelní

• 3 aritmeticko-logické jednotky
• cache i na čipu
• procesor typu CIS (kompletní instrukční sada) - aby byl rychlostně srovnatelný s riscem
• byl i u 486 (u nejnovějąích je to vidět)

Pentium Pro - roząíření rour (3 nebo 4)

• integrovaná L2 cache
• jednotka pro multiprocesorovou komunikaci
• můľe se čtyřmi procesory sdílet jednu operační pamě»

MMX - multimediální instrukce

• 56 instrukcí navíc - typu SIMD (simple instruction multiple data)
• např. 8 sčítání - udělají se paralelně
• komprese obrazu, zvuku

Pentium 2 - Pentium Pro + instrukce MMX

 probleskují zprávy

MMX2

P7 - nový typ (s firmou Packard)

• riscový procesor, hardwarová emulace řady 86
• na stejné úrovni jako riscové procesory u jiných firem
• aplikace Microsoft a Intel
• mohly by jet v nezhorąené podobě
• 3. člen - Microsoft - operační systémy budou asi také

• nejznámějąí konkurent Intelu
• není specializován na procesory
• hlavní segmenty - rádiové komunikace, čipové karty
• procesory z historických důvodů

681000 - 16-bitové procesory - 10, 20, 30, 40

• velice výkonné
• od 30 nahoru 32-bitové
• PDP11 - vychází z této řady
• jiný systém spolupráce s periferiemi a pamětí
• jednoduąąí - periferie v pamě»ovém prostoru - rychlejąí
• do procesoru POWER PC - tři základní kameny (dala know how)
• 6070 - CD přehrávače
• 68HC05 - SC (smart card) - čipové karty
• nepouzdří (jiné firmy)
• telefonní karty, bankomaty...
• softwarové vybavení - jednoduchý assembler
• spousta programátorů upřednotňuje
• instrukční sady typu risc - velice blízko

IBM + Motorola + Apple - procesory typu POWER PC

• IBM - jádro - aritmeticko-logická jednotka z řady R6000
• Motorola - periferní obvody, kompletní čipy
• porty v pamě»ovém prostoru
• efektivnějąí cache, sloľitějąí dekodér
• Apple - operační systém
• 2 adresové prostory (výstupní porty, pamě»)
• jiné instrukce, jiné časování, jiné řídící signály

• relativně výkonné
• binárně nekompatibilní s Intelem (třeba softwarového emulátoru)
• Microsoft - nespolupracuje

• vylepąené 86 - dávaly se do PC

AMD - zdařilé kopie Intelu

NextGen - coprocesor dali ven

• Pentium ze dvou kusů
• úzké čáry -> nízké napájecí napětí
• nejsou klony pro Notebooky

• zpracování datového toku
• vąechny operace v jednom transputeru (místo jednoho výkonného procesoru více transputerů)
• upustilo se od toho - speciální signálové procesy (DSP)
• měli i speciální instrukční sady a hardware
• jakoby specializované risky
• analogový signál v analogovém tvaru - rychleji
• > filtry
• > freknvenční syntéza - ladění oscilátoru
• > modulátory, demodulátory
• celé signální přijímače
• vede AD (Analog Delices) a Texas Instruments

• výkonné - jednoduchý dekodér instrukcí (omezená sada)
• vąechny instrukce v jednom CLOCK pulsu
• i pro velmi vysoké kmitočty - relativně vysoký výkon
• 8-bitové - 64-bitové
• 128 - speciální pro zpracování grafiky
• výrobci:
• Sun - Sparky
• Silicon Graphics
• Mips
• Digital - Alphy
• IBM - R600

• redukovaná sada instrukcí
• zaloľen na sadě instrukcí, které lze vykonat v jednom CLOCK pulsu
• nepodmíněné skoky, přesuny, logické operace, aritmetika

• kompletní instrukční sada
• přesun bloků dat, prohledávání bloků dat - nelze v jednom CLOCK pulsu
• komplikovanějąí aritmetika - logická jednotka

• vznikly - ukázalo se, ľe udělat kontroler zařízení vyjde levněji z procesoru neľ ze základní logiky
• např. obráběcí stroje, regulátory topných systémů
• luxusnějąí + levnějąí
• pomocí obvodů procesorů - srdce zapojení pořád stejné
• snaha integrovat vąe na jeden čip

Intel - první jednočipový mikropočítač - 8048

• čítače, časovače
• různé paměti
• různé počty vstupů a výstupů
• různá pouzdra

8048 - následovníci upadli v zapomnění

6805 - drľí se při ľivotě

• nejmasovějąí - čipové kontaktní karty
• teď roząířená řada - 8051 (Intel)
• 80251 - 16-bitové vylepąení
• 68HC11 (Motorola) - novějąí verze 6805

8051 (Intel) - procesor harwardského typu

• oddělené paměti pro program a data
• dva adresní prostory - typ adresního přístupu se liąí dle typu instrukce
• pamě» programu - 4 kB ROM
• pamě» dat - 128 kB SRAM (vnitřní statická)
• CLOCK = 12 Mhz (maximálně)
• na čipu čtyři 8-bitové porty - adresovatelné i linka po lince (pomocí bitových instrukcí)
• lze libovolně dělit - vstup, výstup
• dva 16-bitové čítače časovače - mod čítač - vstup
• jeden ze dvou speciálních vstupů - lze počítat počet impulzů
• lze nastavit, přeteče-li -> přeruąení (lze ho obslouľit)
• mod časovač - vstup
• frekvence z interní předděličky interního CLOCK
• lze generovat události v určitém časovém odstupu
• > přeruąení
• > hodiny pro obvody na sériovém vstupu
• > lze ovlivnit přenosovou rychlost (s daląím systémem)
• pěti-úrovňový řadič přeruąení
• dvou-úrovňová priorita
• přeruąení - nastavitelné - hrana, úroveň
• EIN 0 - external input 0 - externí přeruąení
• C/T 0 - clock, timer 0
• EIN 1 - external input 1
• C/T - clock, timer 1 - přeteční čítače časovače
• SIO - serial input output
• lze dodat vyąąí prioritu - lze přeházet pořadí
• softwarově - tří-úrovňové

periferie - podrobněji

• pamě» - 4 kB ROM (vnitřní)
• 128 kB SRAM (adresní 256)
• 4 registrové banky (32 B)
• daląích 16B - pamě» bitově orientovaného boolevského procesoru (0 - 7F)
• mohu provádět logické operace - větvit chod programu
• speciální pamě»ové registry - registry čítače, mod čítače, výstupní linky, sériové vstupy
• ty SFR, které mají dolní 4 bity 0 (80, 90, A0, B0)
• prodlouľením pamě»ového prostoru boolevského adresového prostoru
• první čtyři - mapování portů
• vývojáři - vhodné roząířit pamě»ový prostor
• k paměti přímo i nepřímo
• k SFR - jen přímo
• přidali kus - pouze nepřímo
• potřeba ladit pamě» pro program
• moľnost pouľití externí paměti
• ztrácíme P0 - multiplexovaný spodní byte adres nebo data
• P2 - přes něj vystupuje horní byte adresy
• přeruąovací systém
• 5 vstupů
• umí vyvolat volání napevno nastavené adresy
• adresy podprogramů - 8xn+3
• registr - má vstup reagovat na hranu nebo úroveň?
• úroveň - kdyľ zmizí signál, zmizí i poľadavek
• hrana - poľadavek
• záporná logika 0 nebo sestupná hrana
• registr přeruąení - jednotlivě povolit nebo zakázat
• příznak - globálně povolit nebo zakázat
• registr priorit - necelé 2 byty (stačí jeden)
• čítače, časovače
• čítač - vstup přes pin
• časovač - vstup na systémové hodiny
• generátor přenosové rychlosti pro sériový in, out
• pokaľdé znovu přednastavit
• dojde-li k přetečení, vygeneruje se impuls - 3
• automatický reload - 4 mody
• SIO - 2 bity (4 mody činnosti)
• mod 0 - kompatibilita
• synchronní přenost - bity na hodinovém pulsu
• sériové porty
• oddělené části, piny součástí
• RX - příjem dat
• TX - vysílání ... (vąechny s výjimkou mod 0)
• SIO - je přeruąení - musím rozhodnout, odkud data přiąla

• nejvíce vyrábí Philips, Siemens

Philips - na bázi 8051 - procesory s větąí vnitřní pamětí

• různá speciální určení (přeruąovací systém s 16 úrovněmi přeruąení)
• generátor znaků pro on screen TV přijímače
• čipové karty - integrovaný matematický koprocesor
• dají se koupit v USA - Synetics (zfůzovány)
• v Evropě - Philips
• výroba v Malajsii

Siemens - průmyslové pouľití

Atmel - jeden z největąích výrobců pamětí PROM, Flash

• procesory - aľ 25 Mhz
• pamě» - EEPROM - jednoduąe přeprogramovatelná
• upravené jádro procesoru
• 8051 - 12 taktů
• zkrátili - vypadá to rychleji
• různé porty
• např. výdejní stojan na benzín

přeruąení - událost, která má za úkol vyvolat průběh programu

cache - vyrovnávací pamě»

• umístěná mezi pomalejąím a rychlejąím obvodem (procesor)
• procesor nárazový reľim - občas a rychle
• operační pamě» - pomalu a pořád
• řadič cache - procesor čte program z nějaké adresy
• načte data dopředu
• čtení:
• pokud skok - musí procesor počkat
• spolupracuje přímo s procesorem (algoritmy předvídání - 90% rozskoků správně)
• zápis:
• write through - skrz - pomalé
• write back - do cache - zápisem se změní data, jak je chvíli čas, zapíąe do operační paměti
• od Pentia - řadič zařazen na čipu

cache - statická pamě» RAM (10 - 7 ns)

• z dynamických pamětí
• - kapacita - běľně 24, 60, 128 MB

buffer - video RAM - se dvěma sběrnicemi

• DRAM - dynamická nebo statická
• nejnovějąí - synchronní (SDRAM)

• různé typy (dnes pro dynamické paměti)
• procesory - podstatně rychlejąí neľ paměti
• asi se přejde na jinou sběrnici (tři návrhy)
• RAM-BUS - jeden z nich (tři roky starý, ustupuje)
• návrhy - vyuľívají obecného přístupu (jako ke statické), ale jsou dynamické

• jakýkoli počítač vychází ze sběrnice procesoru (musí vzít a udělat normalizovanou sběrnici)
• větąinou neodpovídají normám

8-bitová sběrnice (XT) - nebyla standardizovaná

ISA (industrial standard) - předpokládá 16-bitový systém

MCA (Micro cannal architecture) - vychází z ISA

• patentovali IBM
• rozvoj pro 32-bitové
• softwarově konfigurovatelné karty (nastavení parametrů)

EISA - extended ISA - vychází z ISA

• 32-bitová sběrnice
• do slotu ISA ąla bez problémů karta ISA (signály jen pro některé karty)
• i tyto karty softwarově nastavitelné

VLB (vesa logcal bus - sdruľení pro asociaci video-zařízení)

• vyuľívá neupravených signálů
• definováno pro 486 - vývody procesoru (nesnesou velkou zátěľ)
• jedna karta - 50 Mhz
• dvě karty - 40 Mhz
• tři karty - 33 Mhz
• dělaly se grafické karty, sí»ové karty
• vyuľití druhé adresy (4 disky)

PCI - Intel - ve své době poměrně drahá

• (Periferal component interconnect - vzájemné propojení komponentů)
• 32-bitová - ve verzi 64-bitové - 33 Mhz
• čtyři přeruąení (A, B, C, D)
• vevnitř vyrovnávací pamě» - data blokově
• ISA se generuje z PCI
• kdyľ pouľívám dvě přeruąení, nemůľu dát do slotu daląí kartu (první karta pouľívá jako první přeruąení A)
• controler - zjistí, která přeruąení jsou volná a vybere libovolná čtyři z nich, vybere je pro PCI sběrnici
• mohu nadefinovat, aby to pustil přes ISA

PC Card = PCMCIA (PC memory card international association)

• dříve pouze pro pamě»ové karty, dnes i daląí vyuľití
• přenosné počítače
• 16-bitová sběrnice
• první funkční implementace plug and play, hot swop (vysunovat i bez vypnutí napájecího napětí)
• velikost kreditní karty
• základní tlouą»ka - typ 1 - 2,5 mm
• typ 2 - 3,2 mm
• typ 3 - 11 mm - pro harddisky
• okolo 300 MB
• modemové, sí»ové, čtečky chipových karet

rozhraní IDE - nástupce typu SHUGART (ST506) Alan Shugart - firma SEAGATE (uľ se nepouľívá)

• 4 zařízení - neřeąí, sloľité zavádění
• kontroler na desce
• daly se připojit 2 harddisky
• kaľdý harddisk - vlastní 20 pin kabel, 40 pin - společný
• výhoda - buď dva kontrolery, pokud ne, jejich adresy se nepouľívaly
• vznikly daląí - IDE
• ESDI - přebírala podobnost SCSI
• disky určené pro tuto sběrnici byly drahé
• kontroler na disku
• neujala se
• vypadalo, ľe není perspektivní - draľąí
• vąe na disky, do sběrnice ISA - pouze adresovaný dekodér a oddělovač
• někteří výrobci - vyráběli i s diskem
• zvítězilo - vąe od jednoho výrobce (není problém s kompatibilitou)
• nakonec - masová produkce - cena klesla
• vylepąení:
• ATAPI - vyuľily se moľnosti
• přidali jeden povel
• umoľňuje obsluhovat čtečky CD-ROM
• EIDE - zpočátku nezahrnoval ATAPI (dnes jiľ dohromady)
• 2 kontrolery, 4 zařízení
• umoľňujě rychlejąí (blokový) přenos
• vývoj - třeba roztřídit
• módy přenosu (piomod)
• v ns
• teď - disky - IDA - řadič bus-master, PCI...

ULTRA DNA - u vyąąích kapacit (3 - 6 B)

• 5000 ot/min, strop > 7000

sběrnice SCSI - počátky v době vzniku malých sálových počítačů

• připojení externích disků
• dobře navrľená, odolná (pokud zakončena z obou stran odpory)
• datová - 8-, 16-, 32-bitová
• adresová 3-bitová
• povelová
• základ:
• 3 b - lze adresovat 8 zařízení
• 0,1 - bootovací (mohou být - bootovací harddisky)
• 2,3,4 - univerzální periferie
• 6,6 - zapisovačky a čtečky, ROM a CD-ROM
• 20 let stará
• firma Small Computers Interface
• časem PC - SCSI do PC - velice drahé
• SCSI 2 - dvakrát vyąąí přenosová rychlost
• diferenciální připojení zařízení (připojení dvěma vodiči)
• zajiątění spolehlivosti dat
• SCSI 3 (Ultra) - k sehnání:
• ultra fast - 2x rychlejąí hodiny
• ultra wide - 2x ąirąí sběrnice + 1 bit v adresovací části (do 15)
• umoľňuje kombinovat ultra fast a ultra wide - uľívá obvykle 7 adres

Centronics - dvě rozhraní

• standard
• přenost 8-bitové informace - s řídícími bity
• větąinou připojené tiskárny: Printer-port - centronix - 1 směr
• obousměrné Printer-porty - objevily se také

EPP (Enhanced paralel port) - printer-port

• začleněn do systému
• rychlejąí

ECPP (E capatibilities PP) - vysoké rychlosti

• vyuľití DMA - přímý přístup do paměti pro přenost dat

RS232c - norma - definuje sériové rozhraní

• konektor 25 pin cannon
• vyuľívá pouze osmi dat - vysílání, příjem...
• připojení - sériový port, modem
• maximální rychlost 9600 b/s
• niľąí rychlosti 4800... (větąina polovina)
• 110 b/s - z hlediska ovládání mechanických dálnopisů
• standardní - neznačkové - PC
• starąí počítače - 115,2 kb/s
• novějąí počítače - 2x, 4x tolik (přenosy)
• vzdálenost -norma 30 m (100 stop)
• pouze point to point (DTE s DCE - počítač a terminál)

RS 422 - norma

• point to point - větąí vzdálenosti - 1 km
• umoľňuje diferenci (se zemí pět drátů)
• neřídící signály

RS 485 - uľ sběrnice (ne point to point)

• dvě provedení
• čtyřdrát - více zařízení lze připojit (jinak RS 422)
• dvoudrát - po stejných drátech tam i zpět
• 32 zařízení, aľ 1,2 km
• kroucený dvoudrát , charakteristická impedance 120 W
• 56 kb/s
• 96 kb/s - maximálně
• umoľňuje vysoké přenosové rychlosti
• průmysl, v Německu PROFI-BUS (průmysl)

• na kotouči z nemagnetického materiálu magnetická vrstva - záznam informací
• umístěno ve vakuu (čisto)
• hlavička - nadnáąena prouděním vakua
• kolik ploten - 2x hlavičky (z obou stran)
• 2-3 plotny typicky
• přístup 9 ms - nastavení ramínka
• disky s vybavovací dobou do 3 ms
• 3 ramínka - kaľdé část plotny
• 2-3x draľąí

• systémy - speciální SCSI kontrolery
• lze navěsit do úrovně 2
• aľ 49 disků (adresace tříúrovňová)
• 0 - primární kontroler, 3 - adresa na primární kontroleru, 1 - adresa
• nejniľąí disk - (0,0,0)
• RAID - úrovně připojení
• > 5 disků - data zabezpečena proti úplnému výpadku jednoho disku
• 4 disky, zbytek pole pro zabezpečení dat
• kdyby v tu chvíli vypadl jiný - ąpatné (ąance se blíľí 0, disky se mění po čtvrt roku)

• nejdříve 8'
• pak 5,25'
• nyní 3,5'
• jsou i 2,5' atd.
• nejroząířenějąí - 3,5', 1,4 KB
• konstantní počet sektorů na straně
• nevyuľitelný výsek (aby stopy uvnitř a na obvodu stejně dlouhé)
• dříve - za 179. stopu hlavička

disketová mechanika - přenosová rychlost okolo 500 kb/s nebo 2x tolik (dle hustoty záznamu)

flopitka - rychle nahoru, dolů

• dodnes se pouľívá ta technika
• 21 MB, 3,5'
• záznam stejně - stopy blíľe k sobě
• normálně - mezera mezi stopami - nepřesná hlavička
• zespodu pásek - zaměřovací klín
• v mechanice - optický snímač
• dokáľe nalistovat přesně (do normální mechaniky ji nelze dát)

a: drive (LS 120) - disketa 120 MB

• mechanika: je moľno z ní i bootovat
• umí číst i normální diskety (rychleji)

ZIP drive - 100 MB - mechanicky nekompatibilní s 3,5'

• dříve se objevil - výhoda - roząířil se

Bernoulliho disky - uľ se moc nepouľívají

magneto-optické disky - feromagnetický materiál - zahřeji-li, mohu přemagnetizovat

• zahřátí - laserový paprsek
• do 500 MB
• zápis, čtení - obvykle
• dost pouľívané (minidisky)

Iomega jazz - páskové mechaniky

• aľ 16 GB ?

CD-disky - původně pro záznam hudby (jako videokazety)

• data v sektorech
• kdyľ dojde k výpadku - procesor dopočítá, ucho nepozná (hudba)
• formát 1 - vzalo se 284 B z délky sektoru na opravy
• dají se dopočítat data
• formát 2 - dostanu více dat, vzdám se opravné části
• 650 MB je F1, 714 F2
• není vhodné pro přepalování

CD-mechanika, r, w - kompatibilní pro čtení

DVD - norma (data video disc)

• jiné typy záznamů
• úprava záznamů pro interaktivní CD
• 8, 9, 16, 18 GB
• jsme schopni uloľit 4,7 GB na povrch
• kdyľ dodám polopropustnou vrstvu (funguje jako zrcadlo) a mám zaostřovací mechaniku, mohu číst obě

zápis na CD - nelze změnit kapacitu

• předem daná spirála
• 1. vrstva krytá organickým barvivem
• laser - jakoby bublinka
• odraz - roztříątí se, vrátí se méně (ale více neľ u originálu)
• uľ hotové CD - místo bublinky vryp
• 2. zrcadlo - do vrstvy se vypalují dírečky

• jehličková - elektromagnety - jehly vymrą»ovány do pásky
• jedno, jaké informace
• alfanumerické - vypočítá si
• grafické dostane data
• bublinková - princip -vystřikuje se barva proti papíru
• odpor - lze zahřát proudovým pulsem
• tryska - tekutina vzlíná
• var
• plynová bublina - nacpe barvu dozadu, malou kapénku vystřelí
• kolem 50-ti trysek
• laserová - funguje - půlka xeroxu
• světlo, tma - vybije válec - na nabitém povrchu ulpí saze
• nanese, připeče se na papír (pícka)
• nabíjím a vybíjím laserem, jinak stejné
• rozliąení - jemnost toneru, pohyb a průřez laserového paprsku
• 80% Cannon (na světě)
• vosková - drahé ale pěkné
• fólie barevného tenkého vosku
• nahříváme
• krásně se smíchá
• po jedné stránce - vyhodit 4 fólie
• termotiskárny - teplocitlivý papír
• dle sloučenin - do hněda nebo do modra
• často součástí parkovacích karet
• reverzibilní (na světle uľ nic nebude)
• osvitová tiskárna - fotocitlivý plochý film
• = fotoploter
• bodově nasvicuji laserem
• mokré vyvolání
• letky místo laseru - k intenzitě paprsku - větąí proud
• větąí plocha, větąí spektrum

• grafický výstup
• větąinou bublinkové tiskárny, které vypadají jako plotr
• jakákoli velikost papíru
• standardní - vloľím pero, tahá ho po papíře
• Ricoh - ąpičky, tuľkové plotry

myą - kulička - otáčí se

• optické - dvě světelné ľávory? (jedna viditelná, druhá neviditelná)
• podloľka s mříľkou - odraz

tablet - můľe jako standardní myą

světelné pero - tuľka snímá okamľik, kdy pod ní prochází paprsek

dotykové obrazovky - dvě průhledné fólie - kde se dotknu, jakoby se skratují

• zjistíme, kde jsme

touchpad - něco jako dotyková obrazovka

trackball - podobný systém jako myą

• převádí grafické informace -odraz světelného paprsku na mapu

• modulátor - moduluje analogový singál
• amplitudové, frekvenční
• nejsou dost rychlé (rádio, TV -jeątě stačí)
• důleľitá je rychlost
• v ČR - norma - max 3,15 kHz - co nejvíce b/s
• běľně 33600 b/s
• speciální fruhy modulace
• aľ do 56 kb/s
• telefonní ústředna - analogově digitální ústředna
• dostaneme 56 kB
• můľeme vysílat pouze 33600 b/s