Architettura del calcolatore e aritmetica binaria

OPERAZIONI SUI NUMERI BINARI

Aumento dei bit aggiungendo zeri a sinistra del numero non muta il valore.

Riduzione dei bit cancellando in modo progressivo i bit a sinistra del numero non cambia il valore.

ADDIZIONE NATURALE:

76 + 53 + 21 (8 BIT)

Risultato: 114

SOMMA A CARRY:

132 + 17 (8 BIT)

Risultato: 149

OVERFLOW:

Se il risultato supera il valore massimo rappresentabile, si verifica un overflow.

Conversione da binario a decimale:

Si converte il numero binario nel corrispondente numero decimale.

Conversione da decimale a binario:

Si divide il numero decimale per 2 e si prende il resto. Si ripete il processo fino a quando il quoziente diventa 0. I resti ottenuti rappresentano il numero binario.

Metodo di complemento a due per rappresentare numeri interi in modulo e segno:

Si inverte ogni bit del numero binario e si aggiunge 1 al risultato.

(posutivi e negeti v)m o bit a siOStrae detto BIT DLsESNO perdhe aIeKAloI egnedei numeko f nentee btrmaneati samresevtauno ilUalake ALO ILtO LnumnoposibiuosegBIT D SEGNO A>Seqno neaativoL bit di seano non he sigrificato numeno, viere serip ceMeate apalotoal numero rano fese ntato ma non éapopiaMente poste delAOMELuOp.oo01000M &s + A x 2' : t&dcEX- Lo000 1000 -1x 2 -8 aecINTEAI IN zNUMEARIC2 COMPLEMENTO A2E un .stema bi ario in cu alla cod.fica clel vcle re assoLEO S ggauneeunh t nelila ao 2ane a snst bit di s e g ) c r e e da consici@ror semprementce tubt g altsi ono 0iitivhegabivo044, =- Ox 2 + 1x 2'+Ax 2°: 2t1:3dc O pctvoEx. A01c - Ax z + o x 2 ' + l x 2 -h A = -3deper crovase INUEAJO ANDITIVo ( eroke) d unnumero i CoabrcrteC Si e v eA) renanao) an t clel numeroLOuecise2) Sommare catie nosr rce mero signr6 cativoEx 04011c 1 x t ' Ax2 1sz: 82+1 : 11oc40400 c -1xz" An2-1x2-16 41 -A1 deCome con uerti te dec C2Conuectire Osec .n birar 0

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Le0 423 dec4 16oSOmm GS 3 2 1Aotto 7 decAddedot 92 dec044 4O1Addendc OOo10 o1 32 de Rsultatc tSommaAndhe in C2 eprssibile avere aestlow, ma eaia riporto pesduto ( adde ndpoiti s oiene Jn isulta o negativo) oppue5puo avefe riporto perdutoefetto)hanon(ea overtlowsens e gi adderdi Sono discocdn non si hamiy Cvecf\cwRAPPRESENTAEIONE OTTALE ED ESADECIMALEO-2(oCT) base ottoOTTALe cfreescloS ScnOESASEGMAe ( hex)> base sedici, si usam e cffe O-9 e le lette e e c )12G:1, C=1s 40,1O (Ada avabnA-F per|u e s t e nasr S o o Molto Usato pesahe a coners o e da e n b nOiOe paCt COlOTMente S e m p i c e : d a t o u n rumero bnaUO S P e 2 a 12ANCUL (cla 3 6iT Oct e da M it in hex) a CaSCu O de q0al 5t a fejnnu meo a e t t e ¢a Co o lenttEX oL00111L01010 11011 bin 1011nOO01 O014 hn 1101,bn 010LbnCedc3 BhexDhexhex heX43DSDnenexNUMERI FRAAIONARI IN VIRGOLA FIJSALA Sequenza di bit che rapce eoto un nume traziomrio comnosta deintero b1tbit laotefe(EX.SSataNGei st2AlonghepaTEr crlueper queta freti

dhosia) ;' numero d t a de st r o e a sinrS bro cieoaoi e stabihto a pcio anche se cwcubt imare ssero rerConuersOne bin decEx 01041i Ak 21+0 x2+ix2 Ax2 + 0637SdecLonvessiOne dec b bin.PAATE INTERA metodo de GestPARTE FRAZIONARIA- sedodenrodatti ( mo ierphico per 2 la portefefmoM.intera, efinortondo pcrtetsoKTiooTiO ioquando -sÉottemo 4 scme suitato erotenebnonio l e g o e fost ncere clol'alto oero beije)Ex O 6 25 x 2 1,1 0,625aer 0 1OL2- S0,*0,25NOMERI FRAZIONARI IN VIRGOLA MOBILELa aporesentotione in Viegolo mobi le cort soee nei Srs tema deeimale, allenoccaone scientif co (Ex. 13?* AD= 1300000 iec) MxBIn binario e>sa sr hosa sula (elaz o e R doegola mosleMa mantissa, fop ieiento t sa u nume fo m 21 dbrtE =espone nte a g g i e sen t a t o do un numero n21 d bte base (in b. nar o B ) he ce itaa m o c t c E 010bPengo 2. M: 3ht, n 3b6 M:O11n,40 2e)x-(2C1L XlemehgeaL pinaole van ta c del 5qcAmobe e de consente con pc ch ht, cd e len teuenume mo lto gsondio

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Di memoria, aoedisevenZe (d 16, bt)32,cbit 8, 64solto21 n:nL'ALGEBRA DI BOOLEa a e b a di Bode (nuentotc a meta 300 da George Boole) s. basorperas 10A lcahg, cice q operond no Son a s omere Solo valeh Veroe falsolbit 4vero onS. CAnree ba falso con l bit O6li onerotos o c SonoOeateeO 3omMo loqCa bino (clue operand log)OpeatoceAAJD prodobto leq coOpeGOAbO CE NOT neaatione o rveGsioneA B AorBA ard B A nob AA O O 1o41 0 44e espressioni logiche Booleare sono coscsuite cen asahl loauche lectec(es. A , t che o330m vaere O o ) ed reroton o2 c (aa on ot).Ogd ne di ese cT0ne andTAUTOLOGIA - espce>s.ore logie sempre ueraX A or nt A (goncio del ter zo e u )cONTAA BDzlONE esoes5ce lozica sempre falsaA and nct AESTAESsiONeauiv ALENTalaeb ca Sacle ao de d aG ate p s c L) 4 l e g e d be Hbgan (A B)t Ard nct Bnot cr2) 21egge d be Motgan t (A or ) : nct A aned nct3) Pcop cta assocativa A or (Docc) = (A or 8) or C clemei AMDh) Peogoets ommutativa Aor B Bo: A idem fe ANDS) r e t a disti butivo

A and (8c: C) = Aard B A ancl C(d AND etiS OR)6) disteibutiuoPeonivetn A Bad (A or )C: ard (Aoc c)or(a OR n e t t o a AN)) cogseta d: a r b i mento Aor A ard B A8 )Legse dell'elemento ot A or A LR del calcoLatoreCPU BUJ IN DIROUs DATIGUs ol coNTROLLOOINTERFACEUNI TAPERIFEACHE INPUTMM OUTPUTTMM MEMORIE DI MASSAdoro in acado ol meros z a R J a 4aNde qLantitodi dati e piacanmhe, unc volta sEnta la MocchnG,estouo saluat (PERSISTENTE1n dalfileCa ageat qest& sis tema oercat. vorOssono eSsec&R STATO 3oLIbO ( eorie Flash o ssD), co me t RAM gernti sconoa c c eo ad una pofzicne d. memesig con una velou t aindipendente della pos 2one 6isi co ceila stesGMAGNETICHE (Ex Vicescaoecte,dhsch i . (ony dK ). nongarant sco no vei octa d'acce»so un forme a &cte le po r~ies del discooTTICHE (£. bVd, BIu RC-); non garant scoe velocitca 'acce s o u f o r m e a tuite te porz on del disceRAM & MEHORIA CENTRALEROM Contuene sia i da 3 g A ( : ittsczcni ia lioga4

aa c c h n a ) 30 w la CPO puo onesosetemp di access6 Sno inolto più foan cl e t o alla MM (rel' orch nede nane second) ma ac 3tone memor 22ale d t meno dat chegeraltso gerdone alo Spean meate delk macch, na (VoLATILE)AMEMoRIA AAMT Raoom Acces Meme mocdi6icobile, eie e q q i l e e stfUG l e , e qarmnt. sce l a s t eise ueloceaaaccegs q cella d m mora (ind.perclentee atano:edi visualote pecedentemeitequelladallt2) MEMoRIA RCM (Read COnlg Meo) solb leggibile pere lenfeiaodo per mantnce dal ccicí- CCo reCihe coatene one t e c S tEe incontiene l bootstmp f i o g m c e ncenense ie me e r u T . c 1CPdeueche e aues la imiahinUOItoi ata e e aNein Meme n.a ccnttale e informoa. on son cranezate ccme uacsona paroordinLt ae m e afele ( e c di ME C)cempo .ca cic weement. b nar ( W=8, Ws6, W:32, W:64 t)e la Jua positiOne ident. i c L a da un incl z i oCAPACITA DTNAIR122A ME NTO n d. celle di meronia (defin iSCe edi men 3*on del bes nditze detTeastfo na i t 2 )REGISTRO INAIRIZz

Il contenuto nella cPe è un registro di 10 bit che può essere accesso a 2 celle (es. 10 bit, L.02h celle). La CPU-D contiene l'elemento cruciale per garantire il corretto funzionamento del calcolatore: l'UNITÀ DI CONTROLLO. Questa si occupa di decodificare le istruzioni e di determinare quale componente del calcolatore deve essere coinvolto nella loro esecuzione. L'UNITÀ ARITMETICO-LOGICA (ALU) svolge calcoli aritmetici e operazioni logiche equivalenti (che sono richieste dalla CPU). I REGISTRI sono piccole memorie che possono essere utilizzate per archiviare temporaneamente dati o istruzioni durante l'esecuzione di un programma.