1. PLD
1.1. Bausteine
- PLD: Programmable Logic Device
- PLA: Programmable Logic Array
- PAL: Programmable Array Logic
- CPLD: Complex Programmable Logic Device
- FPGA: Field Programmable Gate Array
- LCA: Logic Cell Array
1.2. Hersteller
- Xilinx
- Altera
- Lattice
- Actel
- Cypress
- Quick Logic
- Atmel
1.3. Kirchhoffsch Regeln
- Knoten: Jeder Punkt in dem mehr als zwei Zweige zusammenlaufen nennt man einen Knotenpunkt
- 1. Kirchhoffsche Regel: In jedem Knotenpunkt ist die Summe der zufließenden Ströme, gleich die Summe der abfließenden
- 2. Kirchhoffsche Regel: Bei gleichseitigem Umlaufen ist die Summe aller Spannungen einer Masche gleich 0
1.4. FET
- MOSFET: Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor
- MISFET: Metal Insulated Gate FET
- MESFET: Schottky-Übergang
- IGFET: Insulated Gate FET
- SFET: Sperrschicht FET
- JFET: Junction FET
- Floating Gate MOSFET
- Source: S - Quelle
- Drain: D - Senke
- Gate: G - Tor
- Bulk, Substrat: B
1.5. Dioden
- Gleichrichter und Schaltdioden
- PSN- und PIN-Dioden
- Heterodioden
- Tunneldioden
- Backward-Dioden
- Z-Dioden
- Schottky-Dioden
1.6. Bipolare Transistoren
- Schaltungen: Emitterschaltung, Collector-Schaltung, Basis-Schaltung
- Kennnlinien
- Arbeitespunkteinstellung
- Übersteuerungsgrenze
- Sättigungsspannung
- Kleinsignalverhalten
- Stromverstärkungsgruppen
- Restströme
- Bauform: TO-39, TO-93, TO-... SOT-23, SOT-89 ...
- Mesastransistor, HF-Leistungstransistor, Hochspannungstransistor, Exitaxie-Planar-Transistor
1.7. Trystor
- Thrystor, Triac, Thriode, symmetrische Vierschichtdiode, Vierschichtdiode
2. VHDL
3. MIPS I
3.1. Befehle
lh, lhu
lb, lbu
ls*
la*
li*
ld*
sb
sh
sw
sd*
and, andi, or, ori, xor, xori, nor
add, addi, addiu
sub
mult, multu
div, divu
rem*
abs*
neg*
not*
Speicher- und Ladearchitektur
Register-Speicher-Architektur
Speicher-Speicher-Architektur
Akkumulator-Architetkur
Stack- und Kellerachitektur
Transport-Befehle
arithmetisch logische Befehle
Schiebe und Rotationsbefehle
Multimediabefehle
Gleitkommabefehle
Systemsteuerbefehle
Programmsteuerbefehle
Synchronisationsbefehle
Einzel-Bit
Ganzzahl
Gleitkomma
Multimedia
signed
unsigned
packed
unpacked
bcd
ascii
ieee-754-std
sf = (-1)^s*1.m*2^(e-b)
direktwertaddressierung
registeraddressierung
direkte addressierung
registerindirekte addresssierung
registerindirekte addresssierung mit Verschiebung
registerindirekte addresssierung mit Autoinkrement/Dekrement
registerindizierte Addressierung
registerindizierte Addressierung mit Verschiebung
$a: Übergabewert
$v: Rückgabewert
$s: Gesichert
$t: Temporär
$ra: Rücksprung
$zero
$fp
$gp
$sp
4. MIPS II
Steuerwerk
1. Befehlsdekodierer
2. Funktionsdekodierer
Befehlsdekodierer
1. Reg-Dst
2. Reg-Write
3. Branch
4. ALU-Src
5. Mem-ToReg
6. Mem-ToWrite
7. ALU-Op
Funktionsdekodierer
ALU-Op
Func
ALU-Operation
Befehlsdekodierer
Funktionsdekodierer
Registersatz
ALU
Datenspeicher
Befehlszähler
Befehlsspeicher
Vorzeichenerweiterungseinheit
AND
2 x Addierer
1 x 2 Bit-Shifter
4 x DEMUX
Registersatz:
- Lese-Daten-1
- Lese-Daten-2
- Schreibe-Daten
- Lese-Register-1
- Lese-Register-2
- Lese-Daten
- WE
- CLK
Befehlsspeicher:
- Lese-Daten
- Schreibedaten
Befehlszähler
- PC (t)
- PC (t+1)
Datenspeicher:
- Lesedaten
- Schreibedaten
- Addresse
- WE
AND:
- PC-SRC
ALU:
ALU-Ergebnis
Null
ALU-Op Func ALU-Operation
00 X 010 - add
1X X 110 - sub
X1 100000 - add 010 - addi
Befehl RegDst RegWrite Branch ALUSrc MemToReg MemWrite ALU-OP
r-Typ 000000 1 1 0 0 0 0 10
5. MIPS III
jal: Jump and Link
ja: Jump
branch: Absolut
ja: Befehlszählerrelativ
PC (neu) = PC_alt + (I << 2)
PC (neu) = (PC_alt & 0xf0000000) | (I << 2)
j, b*
jal
beq
bne
beqz
bnez
blt
bltz
ble
blez
bge
bgez
bgt
bgtz
lt: less than
ge: greater than
eq: equal
le: less equal
ge: greater equal
ne: not equal
Mehrzyklen-Architektur
Pipeline, Pipeline-Stufe, Pipeline-Segment
IF (Instruction Fetch)
ID (Instruction Decode)
EX (Executate Address Calculation)
MEM (Memory Access)
WB (Write Back)
Datenkonflikte
Strukturkonflikte
Steuerflusskonflikte
Sprungvorhersage: Statisch/dynamisch
OOE: Out Of Order Execution
IOE: In Order Execution
VLIW: Very Long Instruction Word
Statisches Scheduling/Dynamisches
Sprungvorhersage:
Statisch, dynamisch
Statisch
- Predict always not taken
- Predict alway taken
- Predict backward taken, forward not taken
1-Bit-Predictor
Predict-Taken->Predict Taken
Predict-Taken->Predict Not Taken
Predict Strongly Take, weakly taken, ...
6. Chemie
