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.
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). 6.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. Nev´yhodou
ovˇsem nemoˇznost vyuˇzit´ı neobsazen´e ˇc´asti pamˇeti pro data pro uloˇzen´ı programu naopak.6: Principi´aln´ı struktura mikropoˇc´ıtaˇce dle von Neumanna. Sbˇernice tvoˇrena paraleln´ı skupinou vodiˇc˚u, jejichˇz poˇcet koresponduje cel-
kovou pamˇet’ovou kapacitou pˇr´ıpadˇe multiplexov´an´ı adresy toto neplat´ı). Z´asadn´ı rozd´ıl oddˇelen´e ˇc´asti pamˇeti pro program data –
program tak nem˚uˇze pˇrepsat s´am sebe. Mezi
. 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. ˇR´ıdic´ı sign´aly mohou
b´yt pohledu mikroprocesoru ch´ap´any jako vstupn´ı, jin´e jako v´ystupn´ı, pˇr´ıp. ˇS´ıˇrka t´eto sbˇernice nen´ı typick´a liˇs´ı pro kaˇzd´y procesor.), pˇr´ıp. 6.
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. Jedn´a
se adresn´ı sbˇernici (Address bus), kter´e pˇren´aˇs´ı pozice pamˇeti odkud/kam m´a
ˇc´ıst/zapisovat. Z´astupcem Harvardsk´e architektury
je napˇr. data vstupnˇe/v´ystupn´ı jednotku pro
komunikaci extern´ımi zaˇr´ızen´ımi (viz obr. D´ale kaˇzd´em
syst´emu obsaˇzena tzv. 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.
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.
Veˇsker´e ˇr´ıdic´ı povely jsou pˇren´aˇseny prostˇrednictv´ım vodiˇc˚u, kter´e tvoˇr´ı ˇr´ıdic´ı sbˇernici (Con-
trol bus).
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.
Harvardsk´a architektura chronologicky navazuje architekturu von Neumannovu od-
straˇnuje nˇekter´e jej´ı nedostatky. pro instrukci ADD r16, r18 ˇr´ıd´ı volbu operand˚u typ operace tomto pˇr´ıpadˇe sˇc´ıt´an´ı). Mezi rozˇsiˇruj´ıc´ı operace lze zaˇradit napˇr. dˇelen´ı, odmocninu, v´ypoˇcet exponenci´aln´ı
funkce, atd.
Sekvenˇcn´ı vykon´av´an´ı instrukc´ı bylo Harvardskou architekturou zachov´ano, tzn. pˇr´ıznakov´ych bit˚u (Flag bits). paraleln´ı zpra-
cov´an´ı lze prov´adˇet pouze ´urovni operaˇcn´ıho syst´emu. 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, . 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. nˇekolik datov´ych sbˇernic pro souˇcasn´y pˇrenos instrukc´ı, ˇci dat. Nav´ıc lze pouˇz´ıt pamˇeti odliˇsn´ych technologi´ı (EEPROM,
Flash, . Tak´e
tyto bity jsou odliˇsn´e pro jednotliv´e j´adra procesor˚u. obousmˇern´e.6).). Poˇcetnˇe n´aroˇcnˇejˇs´ı instrukce lze ovˇsem ”poskl´adat”ze st´avaj´ıc´ıch instrukc´ı (napˇr.:
postupn´e n´asoben´ı bit bitu). 6. mikrokontrol´er AVR, jehoˇz zjednoduˇsen´a blokov´a struktura zobrazena obr.
Obr.7.
Informace jsou mikroprocesorov´ych syst´emech ˇs´ıˇreny prostˇrednictv´ım soustav.). ˇS´ıˇrka sbˇernice (poˇcet vodiˇc˚u) kore-
sponduje ˇs´ıˇrkou ALU jednotky oznaˇcen´ım procesoru (8bitov´y, 16bitov´y,
