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Von-Neumann-Rechner

2. DigInf 05/06. Von-Neumann-Rechner / Rechenwerk. Abbildung. 3. DigInf 05/06. Von-Neumann-Rechner / Speicher. Aufgaben:Aufbewahren von Daten auf der Ebene von Bits (zusammengefasst in der Aufbewahrungseinheit Byte (oder Vielfaches von Byte))Lokalisierung eines Byte erfolgt

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Presentation Transcript

    1. 1 DigInf 05/06 Von-Neumann-Rechner / Rechenwerk Aufgaben: Durchführung arithmetischer und logischer Verknüpfungen (daher auch der Name Arithmetic Logical Unit) Steuerwerk und Rechenwerk werden zusammen auch als CPU zusammengefasst. Alle arithmetischen Operationen können zurückgeführt werden auf die Basisoperatoren Verschieben der Stellen im Register Bitweises Komplementieren Addieren Daher: wesentliche Bestandteile des Rechenwerks sind Addierwerk und Komplementierer Abbildung Übergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werdenÜbergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werden

    2. 2 DigInf 05/06 Von-Neumann-Rechner / Rechenwerk Abbildung Übergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werdenÜbergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werden

    3. 3 DigInf 05/06 Von-Neumann-Rechner / Speicher Aufgaben: Aufbewahren von Daten auf der Ebene von Bits (zusammengefasst in der Aufbewahrungseinheit Byte (oder Vielfaches von Byte)) Lokalisierung eines Byte erfolgt über Adresse Der Vorgang der Lokalisierung einer Speicherzelle und des Abfragens/Veränderns ihres Inhalts heißt Zugriff. Wichtige Begriffe in diesem Kontext: Zugriffszeit (in der Regel zwischen 5 und 500 ns) Zugriffsart: RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) Speichertyp: Hauptspeicher (RAM), externe Speicher Speicherkapazität Übergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werdenÜbergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werden

    4. 4 DigInf 05/06 Von-Neumann-Prinzipien 5 Funktionseinheiten (siehe oben) Struktur unabhängig von Problem (ohne Programm nicht arbeitsfähig) Programme, Daten, Zwischen-, Endergebnisse liegen im gleichen Speicher Speicher ist in gleichgroße, fortlaufend nummerierte Zellen unterteilt Aufeinanderfolgende Befehle eines Programms werden in aufeinanderfolgenden Speicherzellen abgelegt. Ansprechen des nächsten Befehls geschieht durch das Steuerwerk aus durch Inkrementieren der Befehlsadresse Sprungbefehle erlauben Abweichungen zwischen Bearbeitungs- und Speicherungsreihenfolge Das Rechenwerk versteht zumindest die folgenden Befehle: Arithmetische und logische Transportbefehle (vom Speicher zum Rechenwerk, etc.) Bedingte Sprünge Alle Daten werden binär codiert Übergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werdenÜbergangsstichwort zur nächsten Folie ist die Verbreiterung der Kompetenzen von adesso, um dem Anspruch des FSP wirklich gerecht zu werden

    5. 5 DigInf 05/06 George Boole (1815-1864): formale Begründung der Logik Arithmetische und logische Operationen auf der Basis von Wahrheitswerten (true/false) Abbildung der logischen Werte auf den Zustand elektronischer Schaltungen: In einem einfachen Stromkreis (Batterie B, Widerstand R (oder Lämpchen L), Schalter S) können wir ein Bit durch die am Widerstand (am Lämpchen) anliegende Spannung darstellen: S geöffnet, Spannung an R = 0 (entspricht Bit hat Wert 0) S geschlossen, Spannung an R = 5V (entspricht Bit hat Wert 1) * * unter Annahme von UB = 5V

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