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.
ˇR´ıdic´ı sign´aly mohou
b´yt pohledu mikroprocesoru ch´ap´any jako vstupn´ı, jin´e jako v´ystupn´ı, pˇr´ıp.6). pˇr´ıznakov´ych bit˚u (Flag bits).
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. ˇS´ıˇrka t´eto sbˇernice nen´ı typick´a liˇs´ı pro kaˇzd´y procesor.), pˇr´ıp.
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. 6.7.). mikrokontrol´er AVR, jehoˇz zjednoduˇsen´a blokov´a struktura zobrazena obr. Mezi
. D´ale kaˇzd´em
syst´emu obsaˇzena tzv. Poˇcetnˇe n´aroˇcnˇejˇs´ı instrukce lze ovˇsem ”poskl´adat”ze st´avaj´ıc´ıch instrukc´ı (napˇr. Z´astupcem Harvardsk´e architektury
je napˇr.:
postupn´e n´asoben´ı bit bitu).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. 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. 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. pro instrukci ADD r16, r18 ˇr´ıd´ı volbu operand˚u typ operace tomto pˇr´ıpadˇe sˇc´ıt´an´ı). Z´asadn´ı rozd´ıl oddˇelen´e ˇc´asti pamˇeti pro program data –
program tak nem˚uˇze pˇrepsat s´am sebe. ˇS´ıˇrka sbˇernice (poˇcet vodiˇc˚u) kore-
sponduje ˇs´ıˇrkou ALU jednotky oznaˇcen´ım procesoru (8bitov´y, 16bitov´y, . paraleln´ı zpra-
cov´an´ı lze prov´adˇet pouze ´urovni operaˇcn´ıho syst´emu. 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. Nev´yhodou
ovˇsem nemoˇznost vyuˇzit´ı neobsazen´e ˇc´asti pamˇeti pro data pro uloˇzen´ı programu naopak. Sbˇernice tvoˇrena paraleln´ı skupinou vodiˇc˚u, jejichˇz poˇcet koresponduje cel-
kovou pamˇet’ovou kapacitou pˇr´ıpadˇe multiplexov´an´ı adresy toto neplat´ı). Nav´ıc lze pouˇz´ıt pamˇeti odliˇsn´ych technologi´ı (EEPROM,
Flash, . 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, .
Sekvenˇcn´ı vykon´av´an´ı instrukc´ı bylo Harvardskou architekturou zachov´ano, tzn. Mezi rozˇsiˇruj´ıc´ı operace lze zaˇradit napˇr.
Obr.
Veˇsker´e ˇr´ıdic´ı povely jsou pˇren´aˇseny prostˇrednictv´ım vodiˇc˚u, kter´e tvoˇr´ı ˇr´ıdic´ı sbˇernici (Con-
trol bus). 6. Jedn´a
se adresn´ı sbˇernici (Address bus), kter´e pˇren´aˇs´ı pozice pamˇeti odkud/kam m´a
ˇc´ıst/zapisovat. Tak´e
tyto bity jsou odliˇsn´e pro jednotliv´e j´adra procesor˚u.
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. 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. nˇekolik datov´ych sbˇernic pro souˇcasn´y pˇrenos instrukc´ı, ˇci dat. obousmˇern´e.
Harvardsk´a architektura chronologicky navazuje architekturu von Neumannovu od-
straˇnuje nˇekter´e jej´ı nedostatky. dˇelen´ı, odmocninu, v´ypoˇcet exponenci´aln´ı
funkce, atd.
Informace jsou mikroprocesorov´ych syst´emech ˇs´ıˇreny prostˇrednictv´ım soustav. 6.6: Principi´aln´ı struktura mikropoˇc´ıtaˇce dle von Neumanna.
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
