V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.
Z´astupcem Harvardsk´e architektury
je napˇr. ˇR´ıdic´ı sign´aly mohou
b´yt pohledu mikroprocesoru ch´ap´any jako vstupn´ı, jin´e jako v´ystupn´ı, pˇr´ıp. Mezi rozˇsiˇruj´ıc´ı operace lze zaˇradit napˇr.), pˇr´ıp.). Jedn´a
se adresn´ı sbˇernici (Address bus), kter´e pˇren´aˇs´ı pozice pamˇeti odkud/kam m´a
ˇc´ıst/zapisovat. obousmˇern´e. datov´a sbˇernice (Data bus), pˇren´aˇsej´ıc´ı instrukce nebo data mezi d´ılˇc´ımi
bloky syst´emu (typicky mezi j´adrem procesoru pamˇet’mi). data vstupnˇe/v´ystupn´ı jednotku pro
komunikaci extern´ımi zaˇr´ızen´ımi (viz obr. 6.:
postupn´e n´asoben´ı bit bitu). CPU kombinuje obvody generuj´ıc´ı vˇsechny
potˇrebn´e ˇr´ıdic´ı sign´aly pro v´ykon instrukc´ı obvody pro samotn´y v´ykon volan´ych instrukc´ı
(napˇr.).7. Sbˇernice tvoˇrena paraleln´ı skupinou vodiˇc˚u, jejichˇz poˇcet koresponduje cel-
kovou pamˇet’ovou kapacitou pˇr´ıpadˇe multiplexov´an´ı adresy toto neplat´ı). Mezi bˇeˇzn´e vˇsak patˇr´ı: pˇrenos (Carry),
poloviˇcn´ı pˇrenos (Half carry), pˇreteˇcen´ı (Overflow), nulov´y v´ysledek (Zero), z´aporn´y v´ysledek
(Negative), paritn´ı bit (Parity), aj.6: Principi´aln´ı struktura mikropoˇc´ıtaˇce dle von Neumanna.
CPU pˇredstavuje ˇr´ıdic´ı mozek cel´eho syst´emu (je jeho nejd˚uleˇzitˇejˇs´ı ˇc´ast´ı) obsahuje aritme-
tricko/logickou jednotku samotnou ˇr´ıdic´ı jednotku.
Aritmeticko/logick´a jednotka (ALU Arithmetic/Logic Unit) prov´ad´ı aritmetick´e logick´e ope-
race daty, kter´a jsou reprezentov´ana jedn´ım nebo dvˇema bin´arn´ımi ˇc´ısly.
Dle von Neumanna tedy kaˇzd´y mikrokopˇc´ıtaˇc obsahuje z´akladn´ı ˇc´asti: centr´aln´ı ˇr´ıdic´ı
jednotku CPU, d´ale pamˇeti pro obsluˇzn´y program, pˇr´ıp.
Kaˇzd´a ALU jednotka vrac´ı dva typy v´ysledk˚u: jednak aritmetickou nebo logickou hodnotu,
ale tak´e identifikuje charakter t´eto hodnoty pomoc´ı tzv. Nev´yhodou
ovˇsem nemoˇznost vyuˇzit´ı neobsazen´e ˇc´asti pamˇeti pro data pro uloˇzen´ı programu naopak. 6. paraleln´ı zpra-
cov´an´ı lze prov´adˇet pouze ´urovni operaˇcn´ıho syst´emu. Tyto operace z´avis´ı
na sloˇzitosti mikropoˇc´ıtaˇc˚u jejich instrukˇcn´ı sadˇe, proto vˇsechny ALU jednotky nejsou
schopny vykon´avat stejn´e operace. ˇS´ıˇrka t´eto sbˇernice nen´ı typick´a liˇs´ı pro kaˇzd´y procesor. D´ale kaˇzd´em
syst´emu obsaˇzena tzv. pro instrukci ADD r16, r18 ˇr´ıd´ı volbu operand˚u typ operace tomto pˇr´ıpadˇe sˇc´ıt´an´ı). mikrokontrol´er AVR, jehoˇz zjednoduˇsen´a blokov´a struktura zobrazena obr. Mezi z´akladn´ı operace, kter´e jsou implementov´any kaˇzd´e
ALU patˇr´ı pochopitelnˇe sˇc´ıt´an´ı, odˇc´ıt´an´ı, n´asoben´ı, bitov´y posun (shift), logick´e operace (AND,
OR, . pˇr´ıznakov´ych bit˚u (Flag bits). Mezi
. 6. Poˇcetnˇe n´aroˇcnˇejˇs´ı instrukce lze ovˇsem ”poskl´adat”ze st´avaj´ıc´ıch instrukc´ı (napˇr. Z´asadn´ı rozd´ıl oddˇelen´e ˇc´asti pamˇeti pro program data –
program tak nem˚uˇze pˇrepsat s´am sebe.6).
Sekvenˇcn´ı vykon´av´an´ı instrukc´ı bylo Harvardskou architekturou zachov´ano, tzn. nˇekolik datov´ych sbˇernic pro souˇcasn´y pˇrenos instrukc´ı, ˇci dat. Tak´e
tyto bity jsou odliˇsn´e pro jednotliv´e j´adra procesor˚u.
Informace jsou mikroprocesorov´ych syst´emech ˇs´ıˇreny prostˇrednictv´ım soustav.
Veˇsker´e ˇr´ıdic´ı povely jsou pˇren´aˇseny prostˇrednictv´ım vodiˇc˚u, kter´e tvoˇr´ı ˇr´ıdic´ı sbˇernici (Con-
trol bus).
Obr.Fakulta elektrotechniky komunikaˇcn´ıch technologi´ı VUT Brnˇe 69
• neexistuje princip paralelismu,
• pamˇet’ rozdˇelena stejnˇe velk´e buˇnky, jejichˇz poˇradov´e ˇc´ısla vyuˇz´ıvaj´ı jako identi-
fikaˇcn´ı adresy. ˇS´ıˇrka sbˇernice (poˇcet vodiˇc˚u) kore-
sponduje ˇs´ıˇrkou ALU jednotky oznaˇcen´ım procesoru (8bitov´y, 16bitov´y, . Nav´ıc lze pouˇz´ıt pamˇeti odliˇsn´ych technologi´ı (EEPROM,
Flash, . dˇelen´ı, odmocninu, v´ypoˇcet exponenci´aln´ı
funkce, atd.
Harvardsk´a architektura chronologicky navazuje architekturu von Neumannovu od-
straˇnuje nˇekter´e jej´ı nedostatky
