Hlavní navigace

Seriál Co se děje v počítači

Tento seriál je určen pro ty uživatele počítačů, které zajímá, jak počítače ve skutečnosti pracují, tj. co se uvnitř počítačů děje. Budeme si povídat o jednotlivých součástech architektury počítačů, rozebereme logické obvody, mikroprocesory, ale i to, jak je to s těmi jedničkami a nulami.

Instrukční sada AArch64: technologie NEON

Jednou z nejdůležitějších a potenciálně nejužitečnějších vlastností mikroprocesorových jader ARMv8-A s instrukční sadou AArch64 je upravená a v několika směrech vylepšená technologie NEON umožňující provádění SIMD operací.

Pavel Tišnovský

11. 7. 2017 0:00
| 7

Tvorba a ladění programů v assembleru mikroprocesorů AArch64

Vzhledem k tomu, že se se 64bitovými mikroprocesory AArch64 setkáváme stále častěji, budeme se dnes věnovat programování těchto čipů s využitím GNU Assembleru, linkeru a taktéž GNU Debuggeru s nadstavbou cgdb.

Pavel Tišnovský

27. 6. 2017 0:00
| 3

Instrukční sada AArch64 (2.část)

Dnes budeme pokračovat v popisu instrukční sady AArch64. Zmíníme se zejména o instrukcích matematického koprocesoru a taktéž o SIMD operacích umožňujících paralelní zpracování prvků vektorů. Na závěr si popíšeme volání služeb jádra.

Pavel Tišnovský

20. 6. 2017 0:00
| 5

Instrukční sada AArch64

Minule jsme si řekli základní informace o stále relativně nové architektuře AArch64. Dnes se budeme věnovat instrukční sadě. Popíšeme si i některé rozdíly mezi instrukcemi AArch64 a původní instrukční sadou ARM 32 (A32).

Pavel Tišnovský

13. 6. 2017 0:00

64bitové mikroprocesory s architekturou AArch64

V roce 2011 byla společností ARM představena specifikace nových procesorových jader ARMv8-A. Tato jádra, která dnes nalezneme mj. i v nových smartphonech, se v mnoha ohledech liší od starších ARMovských jader.

Pavel Tišnovský

6. 6. 2017 0:00

Digitální signálové procesory TMS320C66×: maximální výpočetní výkon na prvním místě

Mezi nejvýkonnější DSP patří čipy řady TMS320C66× (zkráceně C66×), konkrétně pak obvody C6678 vybavené osmi jádry, které společně dosahují výkonu až 358 GMAC nebo 179 GFLOPS. Dnes se seznámíme se základními vlastnostmi těchto procesorů.

Pavel Tišnovský

30. 5. 2017 0:00
| 3

Mikroprocesory a mikrořadiče ARM s podporou DSP operací

Při popisu DSP nesmíme zapomenout na to, že v současnosti se v oblasti výkonných 32bitových mikrořadičů stále ve větší míře používají čipy s jádrem ARM. Výrobci kombinují jádra ARM s DSP několika různými způsoby.

Pavel Tišnovský

23. 5. 2017 0:00

Čipy dsPIC a instrukce specifické pro jejich DSP modul

Dnes téma mikrořadičů řady PIC24 a dsPIC dokončíme. Budeme se zabývat převážně těmi instrukcemi, které jsou specifické pro čipy dsPIC a pro jejich DSP modul, nejprve si však popíšeme zbývající instrukce společné pro PIC24 i dsPIC.

Pavel Tišnovský

16. 5. 2017 0:00
| 1

Instrukční soubor čipů PIC24 a dsPIC

Na předchozí článek s popisem základních vlastností čipů řady PIC24 a dsPIC dnes navážeme, protože se budeme zabývat instrukční sadou těchto v některých ohledech poněkud neobvyklých mikrořadičů.

Pavel Tišnovský

9. 5. 2017 0:00
| 8

Čipy PIC24 a dsPIC: na rozhraní mezi mikrořadiči a DSP

Mikrořadiče PIC jsme si již popisovali, ovšem prozatím jsme se zabývali pouze osmibitovými mikrořadiči. Svět čipů PIC je však rozsáhlejší, protože v něm nalezneme i šestnáctibitové mikrořadiče a dokonce i jednoduché DSP.

Pavel Tišnovský

2. 5. 2017 0:00

Dokončení popisu čtyřbitových mikrořadičů: hi-end řada Epson S1C63

Popis 4bitových mikrořadičů zakončíme čipy Epson S1C63. Jedná se poměrně výkonné mikrořadiče, které jsou určeny do těch zařízení, v nichž se používají LCD s větším množstvím segmentů, popř. maticové LCD.

Pavel Tišnovský

25. 4. 2017 0:00
| 6

Čtyřbitové mikrořadiče řady Epson S1C60

Předposledními čtyřbitovými mikrořadiči, jimiž se budeme zabývat, jsou mikrořadiče řady S1C60 vyráběné společností Epson. Jejich architektura je poměrně elegantní a tvoří základ k poněkud výkonnějším čipům s jádry S1C63000.

Pavel Tišnovský

18. 4. 2017 0:00
| 2

Vznik mikrořadičů: dokončení popisu čtyřbitového čipu Atmel MARC4

Dnešní článek o mikrořadičích Atmel MARC4 bude rozdělen na dvě části. V první dokončíme popis instrukční sady a v části druhé si řekneme, jak a v jakém jazyku se pro tyto čipy vyvíjí ovládací software.

Pavel Tišnovský

11. 4. 2017 0:00
| 9

Vznik mikrořadičů: čtyřbitový MCU Atmel MARC4

Mikrořadič TMS 1000, s nímž jsme se seznámili minule, nebyl jediným zástupcem čtyřbitových mikrořadičů. Novějším čipem založeným na čtyřbitové ALU je mikrořadič nazvaný MARC4.

Pavel Tišnovský

5. 4. 2017 0:00

Vznik mikrořadičů: čtyřbitový čip TMS 1000

Posledně jsme si popsali moderní mikrořadiče, které jsou vybaveny výkonnými jádry s hodinovou frekvencí dosahující stovek MHz. Ovšem na začátku mikrořadičové revoluce stál „primitivní“ čtyřbitový čip TMS 1000 s frekvencí 400 kHz.

Pavel Tišnovský

28. 3. 2017 0:00
| 6

Mikrořadičová jádra TriCore: dokončení popisu instrukční sady

Popis mikrořadičových jader TriCore, v nichž se kombinují možnosti mikrořadičů, digitálních signálových procesorů a RISCových procesorů, dnes dokončíme. Zabývat se budeme především zajímavými vlastnostmi instrukční sady těchto čipů.

Pavel Tišnovský

21. 3. 2017 0:00
| 9

Mikrořadičová jádra TriCore: kombinace MCU, DSP a RISCu

Kromě jiného vyrábí firma Infineon i výkonné čipy s jádry nazvanými TriCore. Název vychází z toho, že jádra vznikla sloučením tří technologií: RISCového mikroprocesoru, mikrořadiče a digitálního signálového procesoru.

Pavel Tišnovský

14. 3. 2017 0:00

Mikrořadiče a DSP společnosti Infineon – vylepšená šestnáctibitová jádra C166S V2

Některé novější 16bitové mikrořadiče firmy Infineon jsou založeny na vylepšených jádrech C166S V2. Jedná se o třetí generaci jader z rodiny C166, která je zpětně kompatibilní, ovšem je výkonnější a obsahuje i modul pro DSP operace.

Pavel Tišnovský

7. 3. 2017 0:00

Mikrořadiče a DSP společnosti Infineon: šestnáctibitové čipy C166 a XC166

Minule popsaná řada mikrořadičů XC800 byla založena na zastaralém osmibitovém jádru 8051. Jedním z výsledků snah o náhradu je rodina šestnáctibitových jader C166 navržená firmami ST Microelectronic a Infineon (dříve Siemens).

Pavel Tišnovský

28. 2. 2017 0:00

Mikrořadiče a DSP společnosti Infineon

Vývojem DSP se kromě společností TI a Motorola samozřejmě zabývají i další firmy. Dnes se seznámíme s některými zajímavými čipy určenými pro automobilové i průmyslové aplikace, které jsou vyvíjeny ve společnosti Infineon.

Pavel Tišnovský

21. 2. 2017 0:00

Instrukční soubor digitálních signálových procesorů řady Motorola 56000

Po popisu funkčních modulů, z nichž jsou sestaveny DSP Motorola 56000, se zaměříme na jejich instrukční soubor. Zjistíme, zda se tvůrcům skutečně podařilo navrhnout soubor instrukcí vhodných pro rychlé zpracování signálů.

Pavel Tišnovský

14. 2. 2017 0:00

Digitální signálové procesory řady Motorola 56000

Svět DSP není omezen pouze na řadu TSM320, s níž jsme se seznámili v předchozích článcích. Oblíbenými DSP používanými zejména při zpracování audio signálů (včetně zvukových karet Turtle Beach) jsou čipy Motorola 56000.

Pavel Tišnovský

7. 2. 2017 0:00

Čipy DaVinci aneb úspěšná kombinace jader ARM a DSP s architekturou­ VLIW

V předchozím článku jsme si popsali čipy OMAP, v nichž se kombinují jádra ARM s DSP řady TMS320C55× a TMS320C64×. Kromě těchto čipů společnost TI navrhla i čipy DaVinci, které jsou určeny především pro práci s video signálem.

Pavel Tišnovský

31. 1. 2017 0:00
| 3

Od digitálních signálových procesorů C5000 k čipům OMAP

DSP s architekturou VLIW byly navrženy s ohledem na vysoký výpočetní výkon. Na opačné straně výkonnostního spektra nalezneme DSP řady C5000, které byly použity v čipech OMAP v kombinaci s procesory ARM.

Pavel Tišnovský

24. 1. 2017 0:00
| 4

Digitální signálové procesory zpracovávající hodnoty s plovoucí řádovou čárkou

Všechny digitální signálové procesory, které jsme si až doposud popisovali, byly optimalizovány pro zpracování signálů složených z celočíselných vzorků. Existují však i mnohdy velmi výkonné DSP určené pro zpracování hodnot s plovoucí řádovou čárkou.

Pavel Tišnovský

19. 1. 2017 0:00

Architektura VLIW a rodina DSP čipů TI TMS320C6× (adresování a instrukční soubor)

V dalším článku o architektuře VLIW a o rodině procesorů TMS320C6× společnosti Texas Instruments se budeme věnovat popisu instrukční sady těchto čipů a samozřejmě též způsobům zajištění paralelního spouštění instrukcí.

Pavel Tišnovský

12. 1. 2017 0:00
| 1

Architektura VLIW a rodina DSP čipů TI TMS320C6×

Ve snaze o zvýšení celkového výpočetního výkonu se společnost Texas Instruments uchýlila k řešení, které dnes může vypadat poněkud exoticky, i když bylo velmi úspěšné. Jedná se o použití architektury VLIW neboli Very Long Instruction Word.

Pavel Tišnovský

5. 1. 2017 0:00
| 6

Instrukční sada digitálních signálových procesorů řady TMS320

Ve druhé části článku si podrobněji popíšeme instrukční sadu DSP TMS32010. Tato zajímavě navržená instrukční sada tvoří základ pro instrukční sady dalších DSP vyráběných společností Texas Instruments.

Pavel Tišnovský

22. 12. 2016 0:00
| 2

Digitální signálové procesory řady TMS320

Po popisu osmibitových mikrořadičů se v seriálu začneme věnovat dalším typům čipů. Jedná se o digitální signálové procesory (DSP), přičemž jedním z revolučních čipů v této oblasti je slavný TMS32010.

Pavel Tišnovský

20. 12. 2016 0:00

Osmibitové mikrořadiče Rabbit: praví dědicové mikroprocesoru Zilog Z80

Minule jsme si popsali osmibitové mikrořadiče řady Z8 a eZ8 navržené společností Zilog. Ty navázaly na legendární Zilog Z80, ovšem jen nepřímo. Skutečný základ Z80 nalezneme v konkurenčních mikrořadičích Rabbit.

Pavel Tišnovský

13. 12. 2016 0:00