Prefazione
Unità di misura
1 Introduzione
1.1 Qualche cenno storico
1.1.1 I microprocessori
1.2 Uno sguardo all’evoluzione tecnologica
1.2.1 I costi
1.3 Architettura e organizzazione
1.4 Livelli e astrazioni
1.5 Le unità funzionali
1.5.1 Organizzazione
1.6 Siti web
1.7 Esercizi

2 Rappresentazione dell’informazione
2.1 Numerazione posizionale
2.1.1 Esempi di numeri in basi diverse
2.2 Conversione di base
2.2.1 Conversione tra base 10 e base 2
2.2.2 Conversione tra base Bk e base B
2.2.3 Conversione tra generiche basi
2.3 Aritmetica binaria
2.4 Numeri negativi
2.4.1 Rappresentazione in completamento dei numeri decimali
2.4.2 Rappresentazione in completamento dei numeri binari
2.5 Numeri frazionari
2.5.1 Numeri in virgola fissa
2.6 Numeri in virgola mobile
2.6.1 Rappresentazione normalizzata
2.6.2 Convenzioni IBM
2.6.3 Convenzioni Digital
2.7 Standard IEEE 754-1985 per l’aritmetica binaria in virgola mobile
2.7.1 Formato base
2.7.2 Precisione
2.7.3 Eccezioni
2.8 Operazioni in virgola mobile
2.9 Informazioni di carattere alfanumerico
2.9.1 Codifica ASCII
2.9.2 BCD
2.10 Esercizi

3 Logica combinatoria
3.1 Introduzione
3.2 Algebra delle reti
3.2.1 Esempi di circuiti che realizzano le operazioni dell’algebra
3.2.2 Proprietà dell’algebra
3.3 Forme canoniche
3.3.1 Prima forma canonica
3.3.2 Seconda forma canonica
3.3.3 Proprietà delle forme canoniche
3.4 Minimizzazione
3.4.1 Mappe di Karnaugh
3.4.2 Metodi algoritmici
3.4.3 Funzioni non completamente specificate – Condizioni di indifferenza
3.5 Altri operatori e altri tipi di porta
3.5.1 NAND e NOR
3.5.2 Reti con sole porte NAND o sole porte NOR
3.5.3 Una tecnica grafica per la trasformazione
3.5.4 XOR e NXOR
3.6 Notazione per i segnali
3.7 Qualche osservazione sulle porte logiche
3.8 Alcuni moduli combinatori
3.8.1 Decodificatori
3.8.2 Codificatori
3.8.3 Selettori
3.8.4 Arbitro di priorità
3.8.5 Memorie ROM
3.8.6 Matrici di logica programmabili
3.8.7 Controllore di parità
3.8.8 Comparatore digitale
3.9 Unità aritmetiche e logiche
3.9.1 Semisommatore
3.9.2 Somma di due numeri interi
3.9.3 Sommatore completo
3.9.4 Somma con calcolo anticipato del riporto
3.9.5 Una semplice unità aritmetica e logica
3.9.6 Esempio di costruzione di un’unità aritmetica
3.9.7 Aggiunta di operazioni logiche
3.10 esercizi

4 Logica sequenziale
4.1 Reti sequenziali
4.1.1 Rappresentazione delle funzioni di stato e di uscita
4.2 Reti sequenziali sincrone
4.2.1 Sincronizzazione
4.2.2 I flip-flop
4.2.3 Modello di rete sequenziale sincrona
4.2.4 Flip-flop Master-Slave
4.2.5 Differenze tra reti sincrone e asincrone
4.2.6 Flip-flop a commutazione sul fronte
4.2.7 Ingressi asincroni dei flip-flop
4.2.8 Modello di mealy e modello di Moore
4.2.9 Ancora sulle reti sequenziali sincrone
4.3 Registri
4.4 Trasferimento dell’informazione
4.4.1 Struttura a bus
4.4.2 Tempificazione
4.5 Appendice – progetto di reti sequenziali
4.5.1 Esempio di progetto n. 1: generazione di un segnale di WAIT
4.5.2 Esempio di progetto n. 2: rete per l’adattamento della temporizzazione dei segnali
4.6 Esercizi

5 Il repertorio delle istruzioni
5.1 La memoria
5.2 La codifica delle istruzioni
5.3 Programmi e processo di esecuzione
5.4 Istruzioni e architettura
5.4.1 Esecuzione e sequenzializzazione delle istruzioni
5.5 Il controllo del flusso
5.5.1 Salto incondizionato
5.5.2 Salto condizionato
5.5.3 Codici di condizione e registro di stato
5.6 Verso il repertorio delle istruzioni
5.6.1 Osservazione
5.7 Lo stack
5.8 Sottoprogrammi
5.8.1 Collegamento dei sottoprogrammi
5.8.2 Passaggio dei parametri
5.9 Le interruzioni
5.9.1 Classificazione
5.10 Il repertorio delle istruzioni
5.10.1 Repertorio stile RISC
5.10.2 Repertorio stile CISC
5.11 Criteri di classificazione delle architetture
5.12 Indirizzamento
5.12.1 Ordinamento
5.12.2 Allineamento
5.12.3 Indirizzamento dei dati
5.12.4 Memoria lineare
5.12.5 Memoria segmentata
5.13 Indirizzamento dei dati
5.14 Indirizzamento nei trasferimenti del controllo
5.15 Appendice – Le finestre dei registri
5.15.1 Gestione automatica delle finestre dei registri
5.15.2 Singolo insieme di registri
5.16 Esercizi

6 La CPU
6.1 Il sistema CPU-memoria
6.2 La CPU
6.2.1 Elementi componenti la CPU
6.2.2 Struttura interna
6.3 Esecuzione delle istruzioni
6.3.1 Fase di fetch
6.3.2 Fase di esecuzione
6.3.3 Discussione
6.4 Unità di controllo a logica cablata
6.4.1 Temporizzazione dei comandi
6.4.2 Lo stato del processore
6.4.3 Esame delle condizioni di stato
6.5 Unità di controllo microprogrammata
6.6 Cablata o microprogrammata?
6.7 Appendice – Prestazioni della CPU
6.7.1 La valutazione delle prestazioni
6.7.2 Legge di Amdahl
6.7.3 Popolari indici di prestazioni
6.7.4 6.7.4 Programmi campione
6.8 Esercizi

7 Memoria principale
7.1 Classificazione
7.2 Parametri di valutazione
7.3 Le memorie RAM
7.3.1 Le memorie statiche
7.3.2 Le memorie dinamiche
7.4 Organizzazione della memoria principale
7.4.1 Interlacciamento
7.5 Relazione tra la velocità della CPU e la velocità della memoria principale
7.5.1 Caso di studio: evoluzione della velocità della famiglia 8086 in rapporto a quella delle DRAM
7.6 Dischi magnetici
7.7 Località, organizzazione gerarchica
7.7.1 Località
7.7.2 Gerarchia
7.7.3 Un esempio di gerarchia
7.8 Appendice – Esempi di integrati di memoria SRMA e DRAM
7.8.1 Un esempio di SRAM
7.8.2 Un esempio di DRAM
7.8.3 Confronto d’uso tra SRAM e DRAM
7.9 Esercizi

8 Il sottosistema di ingresso/uscita
8.1 Elementi di base del sottosistema di ingresso/uscita
8.2 Gestione a controllo di programma
8.2.1 Il sottoprogramma di gestione
8.3 Gestione sotto controllo di interruzione
8.4 Esempio semplificato di sistema di interruzione
8.4.1 Esempio di routine di servizio
8.4.2 Le interruzioni non mascherabili
8.5 Interruzione da parte di più periferiche
8.5.1 Discriminazione da programma
8.6 Interruzioni vettorizzate
8.6.1 Linee di richiesta indipendenti
8.6.2 Vettorizzazione esterna
8.6.3 Interruzioni annidate
8.7 Interruzioni vettorizzate con daisy chain
8.7.1 Daisy chain asincrona
8.7.2 Daisy chain sincrona
8.8 L’accesso diretto alla memoria
8.8.1 Struttura e funzionamento del controllore DMA
8.8.2 Modalità di trasferimento singolo
8.8.3 Modalità di trasferimento a blocchi
8.9 Il bus di sistema
8.9.1 Standardizzazione
8.9.2 Operazioni sul bus del PC
8.9.3 Allocazione del bus
8.10 Appendice I – Il controllore di interruzioni 8259A
8.10.1 Vettorizzazione delle interruzioni
8.10.2 Mascheramento
8.10.3 Priorità
8.10.4 Riconoscimento dei livelli o dei fronti
8.10.5 Schema di esecuzione della routine di servizio
8.10.6 Esempio di trattamento di una sequenza di interruzioni nidificate
8.11 Appendice II – Il DMAC 8237 A
8.11.1 Funzionamento
8.12 Esercizi

9 L’architettura x86
9.1 Le ragioni di un grande successo
9.2 Il micro 8086
9.2.1 Il modello di programmazione
9.2.2 Organizzazione della memoria
9.2.3 Accesso alla memoria
9.2.4 Osservazioni sull’organizzazione di memoria dell’8086
9.2.5 Struttura interna
9.2.6 Cicli di bus
9.2.7 Modalità di funzionamento
9.2.8 La fase di partenza
9.3 Il repertorio delle istruzioni
9.4 Modalità di indirizzamento
9.4.1 Indirizzamento degli operandi
9.4.2 Indirizzamento nei salti
9.5 Formati delle istruzioni
9.6 Esercizi

10 Il linguaggio assembler
10.1 Generalità
10.1.1 Sintassi
10.2 Segmenti e moduli
10.2.1 Direttive per la gestione dei segmenti
10.2.2 Generazione dei riferimenti: la direttiva ASSUME
10.2.3 Relazione tra segmenti e moduli
10.2.4 Una nota sulla segmentazione
10.3 I simboli definiti dal programmatore
10.3.1 Etichette
10.3.2 Variabili
10.3.3 Variabili strutturate
10.3.4 Costanti
10.3.5 Procedure
10.4 Direttive per il collegamento dei moduli
10.4.1 Direttive per la programmazione modulare
10.4.2 La direttiva END
10.4.3 La direttiva INCLUDE
10.4.4 Le macro
10.5 Il processo di traduzione
10.5.1 Assemblatore: primo passo
10.5.2 Assemblatore: secondo passo
10.6 Collegamento e caricamento
10.6.1 Caricamento in memoria ed esecuzione
10.7 Esecuzione sotto DOS
10.7.1 Funzioni DOS
10.7.2 Il PSP
10.7.3 Passaggio del controllo dal DOS
10.7.4 Restituzione del controllo al DOS
10.8 Appendice – Esempi di programmi assembler
10.8.1 Il programma PRIMO
10.8.2 Il programma SECONDO
10.8.3 Il programma TERZO
10.9 Esercizi

Bibliografia
Indice analitico
Sigle usate nel testo