Mikroprocesory

Okruh témat k státním závěrečným zkouškám, rev. 2011

1. Zobrazení informace v počítačích, číselné soustavy, Booleova algebra.
2. Číslicová technika, sběrnice, typy pamětí.
3. Definice mikroprocesoru a mikropočítače, vývoj mikroprocesorů, rozdělení mikroprocesorů.
4. Paměť počítače, definice kódu a dat, způsoby adresace (přímé, nepřímé, registrové, relativní). Zásobníková paměť, použití při volání podprogramů.
5. Příznakový registr, styk s periferními zařízeními, programové řízení, přerušení.
6. Architektury CISC a RISC, technologie používané v RISC procesorech, zřetězené zpracovávání informace, skokový a datový konflikt, vyrovnávací paměti, superskalární procesor.
7. Architektura procesorů Microchip PIC, programovací jazyky Asembler a Makroasembler.
8. Procesor 8086, adresovací módy, paměťové modely, vnitřní architektura. instrukční soubor, segmentace paměti, makroasembler, návaznost na vyšší programové jazyky. Matematický koprocesor, I/O koprocesor.
9. Architektura Intel IA32, chráněný režim, ochrana paměti, privilegované instrukce, segmentování a stránkování, úrovně oprávnění, předávání řízení, virtuální 8086, rozšíření na 64 bitů.

Literatura

1. B. Dědina, P. Valášek – Mikroprocesory a mikropočítače, SNTL 1982.
2. J.M. Bernard a kol. – Od log. obvodů k mikroprocesorům, SNTL 1983.
3. Procesory Intel 8086–80486, Grada 1991.
4. Manuály INTEL, Microsoft, MS-DOS.
5. J. Strelec, M. Líška, Architektury procesorů RISC, Grada 1992.

Podrobné otázky pro samostudium (dočasně neplatné!)

1. Zobrazení informace v počítačích
2. Co je to bit, slabika, slovo
3. Vyjmenujte základní kódy používané u počítačů
4. Číselné soustavy
5. Vyjádření záporných čísel a necelých čísel
6. Základní operace a pravidla Booleovy algebry
7. Vysvětlete rozdíl mezi přenosem a přetečením
8. Logické členy a obvody
9. Realizace sběrnic, výhody a nevýhody jednotlivých realizaci
10. Základní typy pamětí
11. Základní blokové schéma kalkulátoru a počítače a odlišnosti
12. Definujte pojem mikroprocesor
13. Základní architektury počítačů
14. Vysvětlete pojmy doba, takt, instrukční cyklus
15. Co je to instrukce a program
16. Jak pracují tří-, dvou- a jednoadresové instrukce
17. Čekací cyklus - princip realizace a účel
18. Jaký rozdíl je mezi mikroinstrukcí, instrukcí, makroinstrukcí a pseudoinstrukcí
19. Sběrnice používané v počítačích
20. Způsoby adresování
21. Zápisníková a zásobníková paměť
22. Použití zásobníkové paměti při volání podprogramu
23. Princip předávání parametrů při volání podprogramů
24. Co jsou to „příznaky”
25. Základní principy ovládání periferií
26. Co je to „handshake”
27. Co je to MMIO
28. Co je to adresový dekodér
29. Co je to přerušení
30. Popište činnost při přerušení
31. Zásady při vytváření přerušovacích podprogramů
32. Popište vlastnosti procesoru Z80
33. Proč je procesor Z80 vybaven dvěma sadami vnitřních registrů
34. Přerušovací režimy procesoru Z80
35. Pomocné obvody stavebnice Z80
36. Instrukční soubor Z80
37. Řada procesorů Intel
38. Adresace paměti u procesoru I8086
39. Registry procesoru 8086
40. Přerušení u procesoru 8086
41. Adresovací módy procesoru 8086
42. Co je to segmentace
43. K čemu slouží matematický koprocesor
44. Instrukční soubor procesoru 8086
45. Co je to prefix
46. Co je to vzdálená a blízká adresa
47. Paměťové modely procesoru 8086
48. Co je to rezidentní program a zásady vytváření
49. Procesor 80286 a rozdíly od 8086
50. Adresace v chráněném režimu 80286
51. Co je to GDT a LDT
52. Systém ochran 80286
53. Privilegované instrukce a důvod zavedení
54. Přerušení v chráněném režimu 80286
55. Verze procesoru 80386
56. Rozdíly vůči procesoru 80286
57. Typy adres 80386
58. Architektura procesoru 80386
59. Co je to stránkování
60. Mechanismus transformace lineární adresy na fyzickou
61. Co je to TLB (Translation Look-aside Buffer)
62. Co to je výpadek stránky
63. Režim virtuální 8086 (V86)
64. Stránkování v režimu V86
65. Charakteristika procesoru 80486 a rozšíření k 80386
66. Procesor Pentium versus 80486
67. Mechanismus předvídání skoků procesoru Pentium
68. Párování instrukcí
69. Popište architektury CISC a RISC počítačů
70. Základní filosofie návrhu procesoru RISC
71. Metody zvyšování výkonnosti procesorů RISC
72. Charakteristické znaky architektury RISC
73. Zřetězené zpracování informace a základní typy zřetězení
74. Co je to datový konflikt, jak vzniká a jak se dá eliminovat
75. Co je to skokový konflikt, jak vzniká a jak se dá eliminovat
76. Co je to vyrovnávací paměť
77. Princip činnosti vyrovnávací paměti
78. Algoritmy uvolňování vyrovnávací paměti
79. Problémy konzistence dat ve vyrovnávací paměti
80. Metody zajištění konzistence dat ve vyrovnávací paměti
81. Co je to superskalární procesor
82. Nové trendy v architektuře procesorů