CPU design/Ordlista

Ordlista

Ackumulator

Ackumulator kallas den delen i en CPU där data mellanlagras, bearbetas med hjälp av ALU'n och skiftas.

Läs mer på w:ackumulator

Adressbuss

Adressbuss kallas dom bitarna som normalt kommer ut från processorn och styr vilken adress som skall läsas eller skrivas till. Vår adressbuss är 16 bitar lång.

Läs mer på w:adressbuss

Adressregister

Adressregister kallar man det register som mellanlagrar adresserna ut från processorn.

Läs mer på w:processorarkitektur

ALU

ALU (Arthmetic Logic Unit) kallar man den delen i en CPU där alla aritmetiska och logiska operationer sker.

Läs mer på w:ALU

Aritmetisk operation

Aritmetiska operationer kallar man multiplikation, division, subtraktion och addition.

Läs mer på w:Aritmetik

Assembler

Assembler är ett sätt att genom symboliska namn göra maskinkod lättare att förstå för människor.

Läs mer på w:assembler

Assemblering

Assemblering innebär att man mha en assemblator översätter assemblerkoden till ren körbar maskinkod.

Läs mer på w:assemblering

Astabil multivibrator

En astabil multivibrator är en elektrisk svängningskrets som svänger med en viss frekvens, vanligtvis bestämd av ett RC-nät.

Läs mer på w:astabil multivibrator

Asynkron

Asynkron betyder att olika signaler är tidsmässigt, och egentligen också slumpmässigt, förskjutna i förhållande till varandra. Motsatsen kallas synkron.

Läs mer på w:asynkron

Binärkod

Binärkod är ett annat ord för ren maskinkod dvs endast 1 och 0 och inga symboliska tecken som förenklar användningen.

Läs mer på w:binärkod

Bit

En bit kallas i teorin en position i ett binärt tal och i praktiken ett ben i en buss av något slag (normalt databuss eller adressbuss). Biten kan bara anta värdet 1 eller 0.

Läs mer på w:bit

Bipolär transistor

Bipolär transistor kallas urtypen av transistorer dvs dom som ursprungligen uppfanns. Allra först kom Germanium-transistorerna och då främst av PNP-typ. Bipolära transistorer grundar sig på praktisk tillämpning av PN-övergångar.

Läs mer på w:bipolär transistor

Buffer

Buffer kallar man en digital komponent som kan leverera mer ström än normala digitala kretsar. Detta kan behövas om t.ex flera TTL-grindar ska drivas av en och samma utgång (denna begränsning kallas också fan-out).

Läs mer på w:buffer

CISC

CISC (Complex Instruction Set Computing) kallas den typ av processorer som innehåller en utökad uppsättning instruktioner.

Läs mer på w:CISC

CPLD

CPLD (Complex Programmable Logic Device) kallas de kretsar som kan programmeras på grindnivå till godtyckliga kombinatoriska såväl som sekvensiella nät. Vår CPU kommer att realiseras mha en CPLD.

Läs mer på w:CISC

CPU

CPU (Central Processing Unit) är hjärnan i en dator. Kallas också bl.a för processor.

Läs mer på w:CPU

Databuss

Databuss kallas dom bitarna som normalt finns på processorn och som slussar data vidare in eller ut från processorn. Vår databuss är 8 bitar lång.

Läs mer på w:databuss

Dataregister

Dataregister kallar man det register som normalt slussar data vidare in och ut ur processorn. Vi har dock, av tekniska skäl, inget dataregister i vår CPU.

Läs mer på w:processorarkitektur

Digitalteknik

Digitalteknik är läran om hur man kan skapa kombinatoriska såväl som sekvensiella nät med hjälp av endast transistorer, motstånd och två signalnivåer.

Läs mer på w:digitalteknik

Diod

Diod kallas den fantastiska uppfinning som bara kan leda ström åt ena hållet. Moderna dioder baserar sig på en så kallad PN-övergång, omoderna på rymdladdningsbegränsat vacuum.

Läs mer på w:diod

Filter

Filter kallas de elektriska kretsar som sorterar bort, eller på annat sätt gör om, en elektrisk signal. Ett lågpassfilter sorterar t.ex bort dom höga frekvenserna.

Läs mer på w:filter (signalbehandling)

Frekvens

Frekvens är det antal en oscillerande signal passerar nollan per sekund. Enheten är Hertz.

Läs mer på w:frekvens

Grind

Grindar kallas de logiska komponenter som på en mer abstrakt nivå t.ex bygger upp en CPU.

Läs mer på w:logisk grind

HC-MOS

HC-MOS (High speed Complementary-Metal Oxide Semiconductor) är en typ av logiska grindar och kretsar som nyttjar snabb C-MOS teknik.

Läs mer på w:CMOS

Hexkod

Hexkod kallas det talsystemet som använder basen 16 och är den formen av binärkod som är mest kompakt och lättast att förstå. För tal över 9 används bokstäverna A till F. Varje symbol representerar fyra bitar i det binära talet.

Läs mer på w:hexkod

Hårdkodning

Hårdkodning innebär att man fysiskt drar t.ex ett registers ingångsben antingen höga eller låga och att det därmed sedan är irreversibelt.

Läs mer på w:hårdkodning

Instruktion

En instruktion består av en OP-kod och noll eller flera operander. När en instruktion körs exekveras i realiteten en mängd mikroinstruktioner.

Läs mer på w:instruktion

Instruktionsregister

Ett instruktionsregister är hjärnan i en CPU. Det är där alla instruktioner realiseras i form av mikroinstruktioner.

Läs mer på w:instruktionsregister

Inverterare

En inverterare är en elektronisk grind som ger hög signal ut när insignalen är låg och vice versa.

Läs mer på w:inverterare

Karnaughdiagram

Karnaughdiagram kallas en metod som minimerar antalet grindar för att realisera en kombinatorisk funktion.

Läs mer på w:Karnaughdiagram

Logisk operation

De logiska operationerna är AND, NAND, OR, NOR, NOT, XOR och XNOR. Dessa finns alltså realiserade i grindform, varför man kan bygga processorer.

Läs mer på w:logisk operator

LSB

LSB står för Least Significant Bit och är den biten i det binära talet som har lägst vikt, vanligtvis den längst till höger.

Läs mer på w:LSB

Länkare

Länkare kallas den delen av en utvecklingsmiljö som allokerar minne dvs lägger programmet på specifika adresser.

Läs mer på w:länkare

Komparator

En komparator är antingen en analog krets som har en hysteres där den behåller sitt gamla värde och inte reagerar eller så är det en digital krets som jämför två digitala tal med varandra, ofta med hjälp av en eller flera XOR-grindar.

Läs mer på w:komparator

Kristalloscillator

En kristalloscillator är en självsvängande krets vars frekvens styrs av en så kallad kristall.

Läs mer på w:kristalloscillator

LED

LED står för Light Emission Diode och är en bandgapsdiod som lyser vid rätt polarisering. Mer allmänt kallas dom för lysdioder.

Läs mer på w:LED

Lysdiod

Se LED.

Miller-effekt

Miller-effekten är det bandbreddsbegränsande fenomen som uppstår när man använder en transkonduktiv komponent vid stor förstärkning.

Läs mer på w:Miller-effekt

Mnemonic

Mnemonic kallar man symbolnamnet för den inledande delen av instruktionen som talar om för processorn vad den ska göra. Alltså exklusive operander.

Läs mer på w:mnemonic

MSB

MSB står för Most Significant Bit och betyder den biten i det binära talet som har störst vikt, vanligtvis den längst till vänster.

Läs mer på w:MSB

Nano

Nano är ett så kallat SI-prefix som betyder miljarddel eller 10^-9. Se länken för övriga intressanta prefixbenämningar.

Läs mer på w:nano

Negation

Negation innebär inversen eller komplementet av påståendet. Om vi t.ex har att X>Y så är negationen X<=Y.

Läs mer på w:negation (logik)

Nibbel

En nibbel kallar man en halv byte binär information. Detta är praktiskt vid användning av hexkod då varje symbol motsvarar fyra bitar (0-F).

Läs mer på w:nibble

OP-kod

OP-kod kallar man maskinkoden för den inledande delen av instruktionen som talar om för processorn vad den ska göra. Alltså exklusive operander.

Läs mer på w:OP-kod

Ordledning

En ordledning kallar man det digitala ord som varje adress pekar ut (och levererar som data).

Läs mer på w:digitalteknik#permanentminne (ROM)

Pageat minne

Pageat minne innebär att man adresserar minnet area för area och inte konsekutivt. Man hoppar alltså i adresseringen och vid varje hopp stegar man igenom delar av en sida (eng. page) med adresser (detta kallas också bankat minne).

Läs mer på w:minneshierarki

Permanentminne

Se PROM.

Läs mer på w:digitalteknik#permanentminne (ROM)

Permutation

Permutation innebär att ordningen i en talföljd kastas om. Inte nödvändigtvis strikt reversibelt men det är oftast det som menas.

Läs mer på w:permutation

Polling

Polling kallas det när en processor via väntesnurror känner av om ett visst värde har genererats av extern enhet och behöver tas hand om. En effektivare metod att serva I/O-enheter är med hjälp av så kallad interrupt eller IRQ (Interrupt ReQuest).

Läs mer på w:polling

POR-krets

En POR-krets eller Power-On-Reset-krets är den speciella krets som ser till att processorn initieras till resetvektorn vid spänningspåslag.

Läs mer på w:analog teknik#POR (Power On Reset)

Processor

En processor är den centrala delen i en dator som tar emot och behandlar data från I/O-enheter samt utför alla beräkningar.

Läs mer på w:processor

Programräknare

Programräknare kallas den delen i en processor som håller reda på vilken adress/rad i programminnet som ska exekveras/läsas.

Läs mer på w:programräknare

PROM

Programmerbart Read-Only Memory är en typ av minne som i princip bara kan programmeras en gång (annars heter det EPROM vilket står för Erasable Programmable Read Only Memory och de raderas då med UV-ljus). Det finns även en typ som heter EEPROM vilket står för Electrically Erasable Read Only Memory eller elektriskt raderbart minne. Sen har vi en modern typ som kallas Flash-minne men de går vi inte in på här.

Läs mer på w:Read-only memory

RAM

RAM står för Random Access Memory som är en minnestyp där data är slumpmässigt åtkomstbar och är ett flyktigt minne som normalt benäms arbetsminne.

Läs mer på w:RAM

RISC

RISC (Redused Instruction Set Computing) kallas den typ av processorer som innehåller en minimal uppsättning instruktioner. Vår CPU är av RISC-arkitektur.

Läs mer på w:RISC

ROM

ROM står för Read Only Memory. Se PROM.

Segment

Segment kallas dom små delarna i ett sifferdisplay som bidrar till att kunna återge alla siffror från 0 till 9. Ett 7-segments LED-display räcker alltså för detta. Dom sju ingående lysdioderna har antingen gemensam katod eller gemensam anod.

Läs mer på w:segment

Skiftregister

Skiftregister kallas de enheter som tillåter att en logisk signal skiftas, eller klockas, in seriellt för att sedan avändas paralellt.

Läs mer på w:skiftregister

Stack

Stack kallas den formen av (RAM-)minne som även har namnet LIFO (Last In First Out) vilket innebär att data staplas på hög vid lagring (Push) samt plockas bort uppifrån och ned vid läsning (Pull).

Läs mer på w:stack (datastruktur)

Synkron

Synkron betyder att något ligger exakt lika förskjutet i tid i jämförelse med andra händelser/signaler. Motsatsen kallas asynkron.

Läs mer på w:synkron

Three-state

Three-state kallas de logiska drivkretsar som kan inta ett tredje tillstånd förutom hög eller låg. Detta tillstånd är högimpedivt och tillåter således att signaler adderas direkt på utgången. Detta utnyttjas i diverse bussystem såsom i en CPU.

Läs mer på w:three-state

TTL

TTL står för Transistor-Transistor-Logik vilket var förhärskande i digitalteknikens barndom.

Läs mer på w:TTL

Två-komplement

Två-komplement kallas den representation av binära tal där de negativa talen motsvaras av en invertering av det önskat negativa talet samt en addition med ett. Med fyra bitars data får man då en tallängd om -8 till +7 vilket också innebär att MSB är ett om talet är negativt.

Läs mer på w:2-komplement

Vippa

Vippa kallas den enklaste formen av digitalt minne. Minnet består bara av ett par korskopplade grindar. RAM-minnen är t.ex uppbyggda av vippor.

Läs mer på w:vippa