Carocci editore - Microcalcolatori: architettura e problematiche di interfacciamento

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Microcalcolatori: architettura e problematiche di interfacciamento

Lorenzo Mezzalira, Nello Scarabottolo

Microcalcolatori: architettura e problematiche di interfacciamento

Edizione: 1984

Collana: I Manuali

ISBN: 9788843002092

  • Pagine: 200
  • Prezzo:22,10 21,00
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In breve

I microcalcolatori hanno portato a livelli estremamente ridotti di costo le macchine destinate all'elaborazione delle informazioni; non hanno però semplificato i problemi concettuali che esse pongono. Al contrario, le crescenti pretese degli utenti che si aspettano un comportamento sempre più 'intelligente' anche dalle macchine più piccole fanno sì che, da parte di chi voglia sviluppare realizzazioni pregevoli, sia sempre più importante un'ampia gamma di competenze: dalla scelta di opportune organizzazioni circuitali alla individuazione di algoritmi che diano a tali circuiti la funzionalità che li rende adattabili alle diverse esigenze applicative. Le caratteristiche di comportamento presentate dalla macchina nel suo insieme dipendono infatti dalla simbiosi di algoritmi programmativi e di meccanismi circuitali, tanto che, da un punto di vista logico, appare artificiosa qualsiasi dicotomia hardware/software. Gli autori forniscono una visione unitaria e integrata di tali problemi introducendo gradualmente ciascun argomento, per cui la trattazione è imperniata sui due 'momenti' tipici del mondo dei calcolatori (hardware e software), a ciascuno dei quali è dedicato un volume. In questo primo volume, dopo una introduzione generale ai calcolatori digitali e alla rappresentazione binaria delle informazioni, viene presentata la tipica architettura dei microcalcolatori, organizzata mediante interconnessione a bus fra i vari moduli funzionali. Se ne presenta poi la struttura interna; seguono le operazioni elementari eseguibili da un tipico microprocessore e una breve rassegna dei microprocessori attualmente più noti. Si descrivono successivamente i vari tipi di memorie, la loro organizzazione e interconnessione a banchi. Alla problematica complessa e articolata delle connessioni dei microcalcolatori con il mondo esterno vengono riservate una presentazione maggiormente orientata alla discussione dei concetti generali e una rassegna di tecniche e componentistica dedicata. Una breve descrizione di strumenti di laboratorio e del loro uso nello sviluppo di prototipi conclude il volume. Richiamando alcuni concetti elementari, l'opera, ricca di idee derivanti dalle esperienze di ricerca e di lavoro degli autori, è comprensibile e utile anche al lettore con una competenza non strettamente tecnica.

Indice

Prefazione 1. Il calcolatore: macchina a funzionalità programmata 1.1. Rappresentazione dell'informazione con segnali elettronici 1.2. Codifiche binarie 1.3. Cenni di algebra booleana 1.4. Cenni di aritmetica binaria 1.5. Operazioni elementari: le istruzioni 1.6. Gli algoritmi 1.7. Macchine esecutrici di programmi Appendice 1. Conversione decimale/binario e viceversa 2. Rappresentazione ottale ed esadecimale 3. Generazione del codice Gray 2. Architettura di microcalcolatori modulari: il bus 2.1. Struttura a bus 2.2. Considerazioni generali sul bus 2.3. Funzionalità logica dei bus 2.4. Caratteristiche elettriche 2.5. MMS-8 – Un bus per microcalcolatori a 8 bit Appendice 1. Esigenze di standardizzazione 2. Cenni ad altri tipi di bus 3. Il microprocessore: architettura interna e set di istruzioni 3.1. Cos'è e come è nato il microprocessore 3.2. Struttura interna e operazioni elementari 3.3. Modalità di indirizzamento 3.4. Classificazione delle istruzioni 3.5. Il linguaggio macchina e la sua rappresentazione mnemonica 3.6. Il 'set' di istruzioni del microprocessore Z-80 Appendice 1. Codifica e esecuzione di istruzioni macchina 4. I microprocessori: rassegna di tipi e caratteristiche 4.1. Classificazione dei microprocessori 4.2. Microprocessori a 8 bit per applicazioni di tipo generale 4.3. Moderni microprocessori a 16 bit per applicazioni generali 4.4. Microcalcolatori 'single-chip' 4.5. Bit slice Appendice 1. Microprocessori non convenzionali 5. Le memorie: tipi e tecnologie 5.1. Memorie come supporto delle informazioni 5.2. Funzioni delle memorie 5.3. Classificazione delle memorie 5.4. Memorie per microprocessori 5.5. Memorie a sola lettura (ROM) a semiconduttore 5.6. Altre memorie a semiconduttore 5.7. Organizzazione di schede di memoria 5.8. Realizzazione di memorie con RAM dinamiche 5.9. Memorie a supporto magnetico Appendice 1. Relazione velocità/capacità delle memorie 2. Organizzazione gerarchica delle memorie 3. Memorie virtuali 4. Memorie a bolle 6. Problematiche di interfacciamento con il mondo esterno 6.1. Interfacce 6.2. Tipi di informazione 6.3. Conversioni di rappresentazione delle informazioni 6.4. Meccanismi di sincronizzazione 6.5. Interfacce parallelo 6.6. Trasmissioni seriali Appendice 1. Acquisizione di segnali analogici 2. Tecniche di conversione A/D 3. Errori nell'acquisizione di grandezze analogiche 7. Componenti di supporto 7.1. Classificazione dei componenti di supporto 7.2. Famiglie di componenti di supporto 7.3. Porte di comunicazione parallela 7.4. Porte di comunicazione seriale 7.5. Convertitori A/D e D/A da bus 7.6. Controllori di periferiche classiche 7.7. Componenti per servizi ausiliari 7.8. Unità di elaborazione dedicate Appendice 1. Interfaccia seriale completa 8. Strumenti di un laboratorio di sviluppo di microcalcolatori 8.1. Problematiche relative all'osservazione di segnali 8.2. Strumenti tipici di osservazione di segnali elettrici 8.3. Sistemi di sviluppo dedicati con emulazione circuitale Appendice 1. Tecniche di osservazione dei segnali Bibliografia Glossario di acronimi Indice analitico