Giri Bilgisayar teknolojisindeki geli me Elektronik ncesi ku ak - PDF document

Giri ş � Bilgisayar teknolojisindeki geli ş me � Elektronik öncesi ku ş ak M İ KRO İŞ LEMC İ S İ STEMLER İ � Elektronik ku ş ak � Mikroi ş lemci ku ş a ğ ı Yrd. Doç. Dr. Ş ule Gündüz Ö ğ üdücü http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ 1 2 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Bilgisayar Tarihi Elektronik Öncesi Ku ş ak � İ lk Hesap Makinesi: 1642 y ı l ı nda � Say ı lar ı i ş leyen ilk ayg ı t olarak kabul edilen ve Blaise Pascal milattan önce 1000’li y ı llarda Do ğ u uygarl ı klar ı nda kullan ı lm ı ş olan abaküs � Dört i ş lem ve karekök alma: 1673 y ı l ı nda Gottfried bilgisayar ı n atas ı say ı l ı r. Ayg ı t, üzerinde Leibnitz boncuklar dizili tellerin bulundu ğ u tahta bir � Delgi kartlar ı na girilmi ş desenleri ören dokuma çerçeveden olu ş maktad ı r. Abaküs, milattan tezgah ı : 1804 Joseph Marie Jackard sonra 1500’lü y ı llara kadar kullan ı lm ı ş t ı r. � Difference Engine: 1822 Charles Babbage � Analitik Motor: 1835 Charles Babbage � Say ı m Makinesi: 1890 Herman Hollerith � Turing Hesap Makinesi: 1938 Alan M. Turing 3 4 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Elektronik Ku ş ak Elektronik Ku ş ak � Genel Amaçl ı Kullan ı lan Elektronik İ lk Bilgisayar: 1945 � Program ı Bellekte Saklanan İ lk Bilgisayar: John von y ı l ı nda ENIAC Neumann taraf ı ndan 1952 y ı l ı nda EDVAC tasarland ı � Komutlar ve veriler say ı lar ş eklinde bir bellekte saklan ı r � Komutlar ı ve verileri saklamak üzere ayn ı donan ı m kullan ı l ı r � Bir komuta bellekteki adresi ile ula ş ı l ı r � Ayn ı donan ı m farkl ı programlar ı yürütmek için kullan ı l ı r � genel amaçl ı bilgisayar � Ayn ı bellekte farkl ı programlar bulunabilir 5 6 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ 1

Elektronik Ku ş ak Mikroi ş lemci Ku ş a ğ ı � Birinci Nesil Bilgisayarlar (1945-1955): Vakumlu � Dördüncü Nesil Bilgisayarlar (1976- ): M İ B’nin tüpler, veri ve komutlar ı okumak için delgi tek bir tümdevre üzerinde bulunan bilgisayarlar kartlar ı üretildi. � İ kinci Nesil Bilgisayarlar (1956-1965): 1948 � Gelecek? y ı l ı nda bulunan transistör bilgisayar teknolojisinde kullan ı lm ı ş t ı r. � Üçüncü Nesil Bilgisayarlar (1966-1975): Çok say ı da transistörlerin üzerinde bulundu ğ u tümdevreler kullan ı lm ı ş t ı r. 7 8 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Mikroi ş lemcilerin Uygulama Alanlar ı � Bilgisayar verilen verileri, belirlenen bir programa göre i ş leyen, istenildi ğ inde saklayabilen, gerekti ğ i zaman geriye verebilen say ı sal bir alettir. � Atanm ı ş bilgisayarlar:Yanl ı zca üretim amaçlar ı na uygun kullan ı l ı rlar. � Genel amaçl ı bilgisayarlar: Standart bir donan ı m ile, bellekteki programlar do ğ rultusunda genel amaçl ı olarak kullan ı l ı rlar. 9 10 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Mikroi ş lemci Mikroi ş lemci (Devam) � Programlanabilir: Programda verilen buyruklara � Bilgisayar ı n temel birimi göre farkl ı komutlar yürütebilir. � Aktar ı lan say ı lar üzerinde bellekteki bir program � Buyruklar: Her mikroi ş lemci belli i ş lemleri do ğ rultusunda aritmetik ve lojik i ş lemler yürütür gerçeklemek üzere tasarlanm ı ş t ı r. Bu i ş lemleri � Sonuç olarak yine say ı lar üretir gerçeklemek için kendi buyruk kümesi vard ı r. � Say ı lar: Sadece ikili say ı lar üzerinde i ş lem yap ı l ı r. İ kili say ı lar ı n herbir rakam ı bit olarak adland ı r ı l ı r. Mikroi ş lemcinin bir anda i ş leyebeilece ğ i bit say ı s ı sözcük uzunlu ğ unu verir. 11 12 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ 2

Mikroi ş lemci (Devam) Say ı Düzenleri � Program: Veriyi mikroi ş lemciye aktaran, i ş leyen S ı kça kullan ı lan say ı düzenleri: � � Onluk say ı düzeni: Her rakam için 10 farkl ı sembol kullan ı l ı r: ve sonucu üreten bir dizi buyruk 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 � Makine dili: İş lemci mimarisine göre de ğ i ş en en � İ kilik say ı düzeni: Taban ikidir ve her rakam 0 veya 1 ile gösterilir. alt seviye programlama dili. Her buyruk ikili � Sekizlik say ı düzeni: Taban sekizdir her basamak için kullan ı lan düzende bit kümelerinden olu ş ur. Mikroi ş lemci semboller ş unlard ı r: : 0,1,2,3,4,5,6,7. sadece bu buyruklar ile i ş lem yapar. � Onalt ı l ı k say ı düzeni: Onalt ı l ı k say ı düzeninin taban ı onalt ı d ı r ve kullan ı lan semboller ş unlard ı r: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F � Örnek: 11001101 anlam ı 1+2 olabilir Say ı Düzeni Taban Rakamlar � Çevirme dili: (Assembly Language) Makine kodlar ı yerine semboller kullan ı l ı r. İ kilik 2 0,1 Sekizlik 8 0,1,2,3,4,5,6,7 � Yüksek seviye programlama dilleri: C, Fortran, Onluk 10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Pascal gibi programlama dilleri Onalt ı l ı k 16 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 13 14 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Say ı Düzenleri Say ı Dönü ş ümleri Say ı lar ı n onluk say ı düzenindeki de ğ erleri her basamaktaki say ı n ı n o � Günlük hayatta kulland ı ğ ı m ı z onluk say ı � basama ğ ı n a ğ ı rl ı k katsay ı s ı yla çarp ı lmas ı ve bulunan say ı lar ı n düzeninden ba ş ka s ı kça kulland ı ğ ı m ı z say ı toplanmas ı ile elde edilir. Her basama ğ ı n a ğ ı rl ı k katsay ı s ı taban ı n kuvveti al ı narak bulunur, basama ğ ı n konumu kaç ı nc ı kuvveti olaca ğ ı n ı düzenleri ş unlard ı r: belirler. İ kilik say ı düzeni 953,78=9*10 2 +5*10 1 +3*10 0 +7*10 -1 +8*10 -2 � =900+50+3+0,7+0,08=953,78 Sekizlik say ı düzeni � %1011=1*2 3 +0*2 2 +1*2 1 +1*2 0 Onalt ı l ı k say ı düzeni =8+0+2+1=11 � � Say ı sal veriler ikili say ı düzeni ile gösterilir. İ kilik $A2F =10*16 2 +2*16 1 +15*16 0 say ı düzeninde taban ikidir ve her bit 0 veya 1 =2560+32+15=2607 ile gösterilir. % sembolu ikilik say ı lar için, $ veya h ise 16’l ı k say ı lar için kullan ı l ı r, � örne ğ in $A2F veya A2Fh. 15 16 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ Say ı Dönü ş ümleri Say ı Dönü ş ümleri � Onluk - İ kilik Dönü ş ümü: � Onluk İ kilik dönü ş ümü: � Bölme Yöntemi: Onluk say ı ikiye bölünür. Bölme � Arama Yöntemi: Say ı n ı n içinde ikinin kuvvetlerini sonucunda kalan ı n 1 veya 0 olmas ı na bak ı larak ikilik aramaya dayan ı r. tabandaki kar ş ı l ı ğ ı bulunur. 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 1 0 1 0 1 0 0 1 Onluk say ı kalan 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 169 169/2=84 1 Onluk say ı En büyük 2 n 1 0 1 0 1 0 0 1 84 84/2=42 0 169 169-128=41 42 42/2=21 0 21 21/2=10 1 41 41- 32=9 10 10/2= 5 0 9 9- 8=1 5 5/2=2 1 1 1- 1=0 2 2/2=1 0 1 1/2=0 1 17 18 http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ http://www3.itu.edu.tr/~sgunduz/courses/mikroisl/ 3