Computer-Architektur

ISBN-13: 9783486580297 / Niemiecki / Miękka / 2007 / 420 str.

Karl Stroetmann

Opis

Einerseits werden die Konzepte der Rechner-Technik dargestellt, andererseits aber auch gezeigt, wie sich diese Konzepte mit Hilfe der Hardware-beschreibungssprache Verilog realisieren lassen. Die dabei benotigten Konstrukte von Verilog werden ebenfalls vorgestellt. Dadurch wird es dem Leser ermoglicht, die vermittelten theoretischen Inhalte unmittelbar praktisch nachzuvollziehen.

"Ausgehend von einfachen Grundlagen wird ein guter Einblick in den heutigen Stand und in die Methodik der Entwicklung digitaler Rechner gegeben. Die ausgearbeitetn Beispiele runden die Theorie gut ab und sind sicher auch für den fortgeschrittenen Praktiker von Nutzen." Prof. Dr. Ing.-habil. Klaus Dostert "Das Buch enthält sehr gut aufgebaute Beispiele und ist didaktisch einwandfrei." Prof. K.H. Dröge, Berufsakademie Lörrach

Recenzje

"Ausgehend von einfachen Grundlagen wird ein guter Einblick in den heutigen Stand und in die Methodik der Entwicklung digitaler Rechner gegeben. Die ausgearbeitetn Beispiele runden die Theorie gut ab und sind sicher auch für den fortgeschrittenen Praktiker von Nutzen." Prof. Dr. Ing.-habil. Klaus Dostert "Das Buch enthält sehr gut aufgebaute Beispiele und ist didaktisch einwandfrei." Prof. K.H. Dröge, Berufsakademie Lörrach

Spis treści

1;Geleitwort des Herausgebers;6
2;Vorwort;8
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;1 Einleitung;14
4.1;1.1 Überblick;15
5;2 Aufbau eines Rechners;18
5.1;2.1 Einführung in die Maschinensprache;19
5.2;2.2 Ein Simulator für den SRP;30
5.3;2.3 Ein Assembler für den SRP;34
5.4;2.4 Eine Methodik zur Entwicklung von Assembler-Programmen;40
5.5;2.5 Ein minimales;49
5.6;2.6 Ein symbolischer Assembler für den SRP;62
5.7;2.7 Unterprogramme;67
5.8;2.8 Erweiterung des Assemblers;80
5.9;2.9 Rekursive Unterprogramme;83
6;3 Aufbau eines Rechenwerks;92
6.1;3.1 Addition von Bits;92
6.2;3.2 Addition von natürlichen Zahlen;103
6.3;3.3 Felder von Instanzen;107
6.4;3.4 Multiplikation;122
6.5;3.5 Division mit Rest;133
6.6;3.6 Konstruktion einer ALU;138
6.7;3.7 Berechnung der ganzzahligen Quadrat-Wurzel;147
7;4 Sequentielle Schaltungen;152
7.1;4.1 Latches und Flip-Flops;152
7.2;4.2 Endliche Automaten;161
7.3;4.3 Verhaltensbasierte Schaltungsbeschreibung mit Verilog;172
7.4;4.4 Sequentielle Arithmetische Schaltungen;185
7.5;4.5 Parallelverarbeitung bei arithmetischen Schaltungen;191
8;5 Implementierung des SRP;200
8.1;5.1 Beschreibung der Schnittstelle;201
8.2;5.2 Spezifikation des Verhaltens;202
8.3;5.3 Verhaltensbasierte Implementierung;209
8.4;5.4 Erstellung des Daten-Pfads;226
9;6 Die IJVM;246
9.1;6.1 Einführung in IJVM- Assembler;246
9.2;6.2 Die Instruktionen der IJVM;247
9.3;6.3 Beispiel-Programme;266
9.4;6.4 Eine Grammatik für IJVM- Assembler;273
9.5;6.5 Debugging von IJVM-Assembler-Programmen;275
9.6;6.6 Multiplikation und Division in Assembler;284
10;7 Der Prozessor;294
10.1;7.1 Der Datenweg des Prozessors;294
10.2;7.2 Steuerung des Datenwegs;303
10.3;7.3 Taktung der Schaltung;306
10.4;7.4 Aufbau eines Steuer-Wortes;309
10.5;7.5 Implementierung der Mic-1 in Verilog;312
11;8 Mikro-Assembler;330
11.1;8.1 Implementierung der;330
11.2;8.2 Die Mikro-Assembler-Sprache;349
11.3;8.3 Ein einführendes Beispiel;355
11.4;8.4 Implementierung der Multiplikation in Mikro-Assembler;369
12;9 Fließkomma-Arithmetik;376
12.1;9.1 Motivation;377
12.2;9.2 Repräsentation von Fließkomma- Zahlen nach dem IEEE- Standard;382
12.3;9.3 Rundung nach IEEE 754;385
12.4;9.4 Implementierung der Fließkomma-Addition;400
12.5;9.5 Implementierung der Fließkomma-Multiplikation;410
13;Literaturverzeichnis;416
14;Index;418

O autorze

Nach dem Studium der Mathematik, Elektrotechnik und Physik arbeitete Prof. Dr. Karl Stroetmann von 1987 bis zum Abschluss seiner Promotion 1991 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Münster. Anschließend war er elf Jahre als Wissenschaftler in der Corporate Technology der Firma Siemens tätig. Seit 2002 ist Karl Stroetmann Professor am Fachbereich Informationstechnik an der Berufsakademie Stuttgart.