ARHITECTURA CALCULATOARELOR 2003/2004
CURSUL 1
CAPITOLUL 1: Stocarea datelor
1.1 Stocarea bitilor
Calculatoarele utilizate în prezent reprezinta informatiile ca siruri de biti. Un bit (binary unit -
cifra binara) reprezinta una din cifrele 0 sau 1, pe care în acest context le vom considera mai
degraba simboluri decât numere. Într-adevar, vom vedea ca semnificatia unui bit difera de la
o aplicatie la alta. Stocarea unui bit într-un calculator necesita un dispozitiv care sa poata sa
se afle într-una din cele doua stari, ca de exemplu un întrerupator (pornit sau oprit), un releu
(deschis sau închis) sau un steag de start (ridicat sau coborât). Una dintre cele doua stari este
utilizata pentru reprezentarea simbolului 0, iar cealalta pentru reprezentarea simbolului 1.
Scopul este sa studiem modalitatile prin care sunt stocati bitii într-un sistem de calcul.
1.1.1 Porti logice si circuite basculante bistabile
Vom începe prin a reintroduce operatiile AND (SI), OR (SAU) si XOR (SAU EXCLUSIV),
prezentate pe scurt în figura 1.1. Aceste operatii sunt similare cu operatiile aritmetice
înmultire si adunare, care combina o pereche de valori, intrarile operatiei, pentru a produce o a
treia valoare, iesirea (rezultatul) operatiei. Retineti totusi ca singurele cifre cu care lucreaza
operatiile AND, OR si XOR sunt 0 si 1; aceste operatii sunt considerate ca manipulând
valorile adevarat (TRUE) si fals (FALSE) - 1 pentru adevarat, 0 pentru fals. Operatiile care
lucreaza cu valorile adevarat/fals sunt denumite operatii booleene (Boolean operations), dupa
numele matematicianului George Boole.
Operatia AND este proiectata sa reflecte adevarul sau falsitatea unei expresii formate prin
combinarea a doua expresii mai mici cu ajutorul conjunctiei SI. Aceste expresii au urmatoarea
forma generala :
P AND Q
unde P reprezinta una dintre expresii, iar Q o reprezinta pe cealalta, ca de exemplu :
Kermit este o broasca AND Miss Piggy este o actrita.
Intrarile operatiei AND sunt reprezentate de adevarul sau falsitatea componentelor expresiei;
iesirea reprezinta adevarul sau falsitatea expresiei compuse. De vreme ce o expresie de forma
P AND Q este adevarata numai atunci când ambele sale componente sunt adevarate, vom
trage concluzia ca 1 AND 1 trebuie sa dea ca rezultat 1, în timp ce toate celalalte combinatii
trebuie sa aiba ca rezultat 0, conform celor prezentate în figura 1.1.
Similar, operatia OR se bazeaza pe o expresie compusa de forma:
P OR Q
CURS 1 ARH 2003/2004 2/10
în care, din nou, P reprezinta o expresie iar Q reprezinta alta expresie. Asemenea expresii
compuse sunt adevarate atunci când cel putin una dintre componentele lor este adevarata, ceea
ce coincide cu reprezentarea operatiei OR din figura 1.1.
În limbajul curent, nu exista o expresie care sa corespunde semnificatiei operatiei XOR. XOR
produce ca rezultat o iesire cu valoarea 1 atunci când una dintre intrarile sale este 1 si cealalta
este 0. De exemplu, o propozitie de forma P XOR Q înseamna 3sau P, sau Q, dar niciodata
ambele 3.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
