Microelettronica - Altervista

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MicroelettronicaSistemi embedded a microprocessoreElementi per il progetto di unmicroprocessoreprof. Stefano SalvatoriS. Salvatori – marzo 2020 – 1

Sommario Evoluzione della tecnologia L'esecuzione di una istruzione–Programmazione strutturata Architettura e organizzazione di un microprocessore Progetto di un processore minimo –livello datapath–sintesi FSMSviluppi futuriS. Salvatori – marzo 2020 – 2

Intel 40042300 transistorS. Salvatori – marzo 2020 – 3

La tecnologia di oggiS. Salvatori – marzo 2020 – 4

Livelli di interconnessioneS. Salvatori – marzo 2020 – 5

Un processore di oggi 109 transistorS. Salvatori – marzo 2020 – 6

Legge di MooreMicroprocessor Transistor Counts 1971-2011 & Moore's Law16-Core SPARC T3Six-Core Core i7Six-Core Xeon 74002,600,000,000Dual-Core Itanium 2AMD K10POWER6Itanium 2 with 9MB cacheAMD K101,000,000,000AMD K8Pentium 4Transistor count8-core POWER7Quad-core z196Quad-Core Itanium Tukwila8-Core Xeon Nehalem-EXSix-Core Opteron 2400Core i7 (Quad)Core 2 DuoCellItanium 2100,000,00010-Core Xeon Westmere-EXcurve shows transistorcount doubling everytwo years10,000,000BartonAtomAMD K7AMD K6-IIIAMD K6Pentium IIIPentium IIIl numero di transistorintegrati in un chipraddoppia ogni annoAMD 0868085680010,0006809Z808080MOS 650280082,300400480186RCA 180219711980199020002011Date of introductionS. Salvatori – marzo 2020 – 7

Legge di MooreMicroprocessor Transistor Counts 1971-2011 & Moore's Law16-Core SPARC T3sor Transistor Counts 1971-2011 & Moore's LawSix-Core Core i7Six-Core Xeon 74002,600,000,000Dual-Core Itanium 2AMD K10POWER6Itanium 2 with 9MB cacheAMD K101,000,000,000AMD K8BartonTransistor countPentium Dual-Core Itanium 2AMD K10POWER6Itanium 2 with 9MB cacheAMD K1080186680910-Core Xeon Westmere-EX8-core POWER7Quad-core z196Quad-Core Itanium Tukwila8-Core Xeon Nehalem-EXSix-Core Opteron 2400Core i7 (Quad)Core 2 DuoCellItanium 2AMD K8Z808080MOS 6502800840041080888086Six-Core Core i7Six-Core Xeon 7400AMD K6Pentium IIIPentium IIAMD K51,000,00016-Core SPARC T3AtomAMD K7AMD K6-IIIcurve shows transistorcount doubling everytwo years10,000,0002,3008-core POWER7Quad-core z196Quad-Core Itanium Tukwila8-Core Xeon Nehalem-EXSix-Core Opteron 2400Core i7 (Quad)Core 2 DuoCellItanium 2100,000,00010-Core Xeon Westmere-EXRCA 1802Pentium 4197119801990curve shows transistorDate of introductioncount doubling everytwo years2000BartonAtom2011AMD K7AMD K6-IIIAMD K6Pentium IIIPentium IIS. Salvatori – marzo 2020 – 8

Come lavora un processore:cenni sullaprogrammazione strutturataS. Salvatori – marzo 2020 – 9

Il processore come macchina programmabile Un processore è un sistema elettronico ingrado di eseguire un ocessorinstructionsand datamemory00.0016S. Salvatori – marzo 2020 – 10

Descrizione di un algoritmoinput/outputistruzioneblocco diistruzionicondizioneinizio/fineconnessioneS. Salvatori – marzo 2020 – 11

Programmazione strutturatacondTcondFFTcondizionesequenzaciclo whileS. Salvatori – marzo 2020 – 12

EsempiosommaAddizione tra duenumeriIn AinputIn BC A BOut CassegnazioneoutputendS. Salvatori – marzo 2020 – 13

EsempiomaxMassimo tra duenumeriIn A , BTA Bmax AFconfrontomax BOut maxendS. Salvatori – marzo 2020 – 14

maxEsempiomax 0A 0Ricerca massimo(-1 per uscire)A ! -1FTIn ATA maxFmax AOut maxendS. Salvatori – marzo 2020 – 15

Esercizi1. Disegnare la struttura del ciclo for;2. Disegnare la struttura del diagramma di flusso chedescrive il lavoro svolto da un microcontrollore;3. Disegnare il diagramma di flusso del lavoro svolto da unsistema a uC che risponda alle seguenti specifiche: Acquisisca lo stato di un ingresso;Ogni volta che l'ingresso passa dallo stato logico basso a quello altosi genera un evento;Una uscita deve diventare alta ogni 4 eventi.S. Salvatori – marzo 2020 – 16

Esercizi1. Disegnare la struttura del ciclo for;2. Disegnare la struttura del diagramma di flusso chedescrive il lavoro svolto da un microcontrollore;3. Disegnare il diagramma di flusso del lavoro svolto da unsistema a uC che risponda alle seguenti specifiche: Acquisisca lo stato di un ingresso;Ogni volta che l'ingresso passa dallo stato logico basso a quello altosi genera un evento;Una uscita deve diventare alta ogni 4 eventi.S. Salvatori – marzo 2020 – 17

Ciclo fori inizcond. iFTmodif. iS. Salvatori – marzo 2020 – 18

Ciclo fori inizcondTFcond. iFTmodif. iciclo whileS. Salvatori – marzo 2020 – 19

Ciclo for: esempiofor(i 3600000 ; i 0; i--){.}I 3600000i 0FTi 3600000;while(i 0)Ciclo while{equivalente.i--;}i i-1S. Salvatori – marzo 2020 – 20

Ciclo for: esempioblocco diistruzioneeseguite adogni ciclofor(i 3600000 ; i 0; i--){.}I 3600000i 0FTAssegnazioneinizialeCondizione perrimanere nel cicloi i-1Operazione diaggiornamento alla finedi un cicloS. Salvatori – marzo 2020 – 21

Esercizi1. Disegnare la struttura del ciclo for;2. Disegnare la struttura del diagramma di flusso chedescrive il lavoro svolto da un microcontrollore;3. Disegnare il diagramma di flusso del lavoro svolto da unsistema a uC che risponda alle seguenti specifiche: Acquisisca lo stato di un ingresso;Ogni volta che l'ingresso passa dallo stato logico basso a quello altosi genera un evento;Una uscita deve diventare alta ogni 4 eventi.S. Salvatori – marzo 2020 – 22

Ciclo per un . Salvatori – marzo 2020 – 23

Ciclo per un uC. //istruzioni di inizializzazionewhile(1){. //istruzioni eseguite dal// uC durante il suo lavoro}startiniziallizz.trueFTfunzioneendS. Salvatori – marzo 2020 – 24

Esercizi1. Disegnare la struttura del ciclo for;2. Disegnare la struttura del diagramma di flusso chedescrive il lavoro svolto da un microcontrollore;3. Disegnare il diagramma di flusso del lavoro svolto da unsistema a uC che risponda alle seguenti specifiche: Acquisisca lo stato di un ingresso;Ogni volta che l'ingresso passa dallo stato logico basso a quello altosi genera un evento;Una uscita deve diventare alta ogni 4 eventi.S. Salvatori – marzo 2020 – 25

10-Core Xeon Westmere-EX 16-Core SPARC T3 Six-Core Core i7 Six-Core Xeon 7400 Dual-Core Itanium 2 AMD K10 Microprocessor Transistor Counts 1971-2011 & Moore's Law T r a n s i s t o r c o u n t 109 curve shows transistor count doubling every two years 2,300 10,0

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No paper in the cassette. [1003] (No paper in the front paper feed cassette.) Set the paper in the cassette, and press the Resume/Cancel button. 3 times Paper jam. [1300] Remove the jammed paper, and press the Resume/Cancel button. Paper jam in the under guide. [1304] Paper jam in the rear guide. [1303] Front door closed.

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