Informatica digibron Busstructuur en processor

Busstructuur en processor

Behroz Mukhtar en Rojhat Demirtas

CV4C

Wat weet je na deze les?

• Je weet wat een busstructuur en processor zijn.
• Je weet hoe de busstructuur en processor samenwerken met andere hard/software in de pc.
• Je weet hoe de busstructuur en processor samenwerken met enen en nullen.

Wat is de Busstructuur?

Met busstructuur in computers bedoelen we eigenlijk gewoon de groep verbindingen die ervoor zorgt dat allerlei onderdelen van de computer, zoals het geheugen en de processor, met elkaar kunnen praten. Je kunt het dus een soort transportsysteem noemen, maar dan voor de elektrische signalen in je computer. 

Verdeling

De busstructuur verdelen we in drie bussen:

• De adresbus

• De besturingsbus

• De databus

De adresbus heeft als taak om aan te geven waar in de hardware-onderdelen de gegevens moeten worden gehaald, of juist waar ze na de berekening geplaatst moeten worden.

Dan hebben we de besturingsbus. Deze stuurt signalen hoe iets moet worden uitgevoerd.

En als laatst is er nog de databus. De databus heeft de gegevens bij zich en neemt ze mee, van en naar de randapparaten.

Leg in eigen woorden uit wat de busstructuur is.

De communicatiebus is een onderdeel van de busstructuur.

1. Waar
2. Niet waar

Wat zijn de namen van de verschillende bussen waaronder we de busstructuur verdelen?

Wat is een processor?

De processor wordt ook wel het hart van de computer genoemd. Deze hoofdchip is namelijk verantwoordelijk voor alle berekeningen en aansturingen die in een computer plaats vinden.

Hoe sneller een processor is, hoe meer berekeningen en aansturingen er per seconde kan verwerkt kan worden. Dus hoe meer taken de processor per seconde kan doen hoe sneller uw computer is.

 

De processor is een van de minst belangrijke onderdelen van een pc.

1. Waar
2. Niet waar

Probeer in eigen woorden uit te leggen wat een processor is.

Samenwerking met andere hard/software in pc?

De busstructuur maakt het mogelijk dat gegevens binnen in de computer zich op een goeie manier kunnen verplaatsen. De busstructuur werkt samen met allemaal onderdelen in de computer. Het stuurt signalen door, waardoor dus bijvoorbeeld de processor kan communiceren met allerlei randapparatuur zoals harde schijven, USB-apparaten en printers.

De busstructuur maakt communicatie tussen verschillende onderdelen in een pc erg lastig.

1. Waar
2. Niet waar
3. Misschien

Samenwerking met andere hard/software in pc?

De aansluitingen van een processor bestaat uit een besturing-, adres- en datalijn die weer verbonden zijn met de besturingsbus, adresbus en de databus. Zo zie je al dat de processor samenwerkt met de busstructuur. De data die van de besturingsbus naar de databus gaat, gaat door de processor en die bepaalt of de data gelezen of geschreven moet worden. De processor maakt verbinding met randapparaten, doordat bepaalde geheugenadressen van de apparaten zijn verbonden.

Onderdelen processor

Een gemiddelde processor bestaat uit het volgende:

• Registers, met de volgende functies:

    -Een "accumulator"; hier worden resultaten van berekeningen opgeslagen

    -Een statusregister; hierin worden recent gemaakte bijwerkingen bijgehouden

    -Een programmateller; hierin staat het adres van de instructie die uitgevoerd moet worden

• Een arithmetic logic unit (alu); hier worden berekeningen uigevoerd

• Logica om instructies te decoderen en de onderdelen aan te sturen

• Logica om onderbrekingen af te handelen.

Bij nieuwere modellen van processors zijn de registers variërend, zodat berekeningen niet in één speciaal register opgeslagen hoeven te worden.

Welk van onderstaande onderdelen is geen onderdeel van een processor?

1. uminator
2. statusregister
3. arithmetic logic unit
4. accumulator

Enen en nullen bij de busstructuur

Zoals u misschien al weet, werken computers alleen maar met enen en nullen, oftewel de binaire code. Deze codes worden dus ook gebruikt bij de busstructuur om gegevens te lezen en te verplaatsen. Maar hoe werkt dat nou precies? Dat ga ik dus proberen uit te leggen op de volgende slide.

Enen en nullen bij de busstructuur

Zoals we al eerder hebben gezegd bestaat de busstructuur uit drie delen: de adresbus, besturingsbus en databus. De adresbus bestaat uit een rij enen en nullen achter elkaar die dus verwijzen naar een specifieke locatie waar dus gegevens moeten worden opgeslagen of opgehaald. De databus neemt de gegevens mee van en naar verschillende onderdelen in de computer. Elke waarde op de databus staat voor een stukje informatie zoals een getal of instructie. De besturingsbus stuurt combinaties van enen en nullen die vertellen wat er moet gebeuren. Deze combinaties staan dus voor digitale signalen.

Door deze enen en nullen te gebruiken bij de busstructuur kan informatie dus op een goede manier bewegen tussen de delen van de computer.

Enen en nullen bij de processor

Maar hoe gaat dat bij de processor? Stel dat de code in het instructieregister 0001010100010010 is. Wat betekent dat voor de processor? Een instructie is simpelweg een reeks bits. Als deze zijn aangekomen in het register, word er in de decodeerfase bepaald wat er gebeurt. Door deze reeks bits worden de onderdelenin de processor die de instructie uitvoeren in de juiste stand gezet zodat zij de gewenste bewerking uitvoeren.

Bijvoorbeeld: de processor gebruikt 8 bits voor het getal van de instructie. De processor kent dus maximaal 28 = 256 verschillende instructies. De instructie heeft nu het getal aangegeven door de eerste 8 bits, dus nummer 00010101, wat decimaal 21 is en in dit geval optellen betekent. Over het algemeen zal het instructienummer naar ieder component gestuurd worden, in dit geval zal alleen de optelcomponent zich klaarmaken om te gaan optellen.

Enen en nullen bij de processor

De resterende bits van het instructieregister, nl. 00010010 bepalen de plaats waar de processor zijn gegevens zal halen, dit kunnen bepaalde registers zijn, maar in complexere instructies ook een geheugenadres. In dit geval gaat het om de registers en onze processor heeft 16 registers. Om aan te geven welke registers we willen gebruiken, kunnen we gewoon de nummers van beide registers vermelden, waarvoor voor elk vier bits nodig zijn. 

De busstructuur en processor kunnen hun werk ook doen zonder het gebruik van Enen en nullen.

1. waar
2. niet waar

Einde

Dit is het einde van de les over de busstructuur en processor.

Op de volgende slide is een woordweb. Vul die in met zoveel mogelijk begrippen en woorden over de busstructuur en processor.

Zo kunnen wij zien of u nog wat van onze les heeft geleerd.

Busstructuur en processor