Embedded Systems Computer Architecture at Karlsruher Institut Für Technologie | Flashcards & Summaries

Lernmaterialien für Embedded Systems Computer Architecture an der Karlsruher Institut für Technologie

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Embedded System

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  • Largely invisible to the user
  • May not have an OS
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TESTE DEIN WISSEN

Hardware/Software Co-Design

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Type 1: Logical border - Software is executed on custom hardware

Type 2: Physical border - Software is executed on standard hardware and communicates with ASIC


Combincations common and possible

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Memory unit

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Registers storing data

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Control Unit

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  • Coordination of components
  • Supply addresses
  • Select operands
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RISC vs CISC

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ALU only from registers vs ALU from memory

Few clock cycles vs complex instructions

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Arithmetic Unit (ALU)

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TESTE DEIN WISSEN

Processing of data

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Von Neumann Architecture

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TESTE DEIN WISSEN

Single data & instruction bus

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Von Neumann Cycle

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TESTE DEIN WISSEN
  • Fetch instructions from memory
  • Decode instruction in control unit
  • Fetch operands from memory
  • Execute instructions in ALU
  • Write back result to memory
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Harvard Architecture

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TESTE DEIN WISSEN

Separate instruction and data bus (mainly used today)

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Flynn‘s taxonomy

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  • Single instruction single data (Harvard)
  • Single instruction multiple data (GPU)
  • Multiple instruction single data (mist)
  • Multiple instruction multiple data (multi core)
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Computer Architecture

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TESTE DEIN WISSEN

Software - Instruction Set Architecture (ISA) - Hardware


Hardware can change without SW needing to change.

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TESTE DEIN WISSEN

Processor requirements for embedded

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TESTE DEIN WISSEN
  • Low power consumption
  • Scalability
  • Integrated I/O
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Q:

Embedded System

A:
  • Largely invisible to the user
  • May not have an OS
Q:

Hardware/Software Co-Design

A:

Type 1: Logical border - Software is executed on custom hardware

Type 2: Physical border - Software is executed on standard hardware and communicates with ASIC


Combincations common and possible

Q:

Memory unit

A:

Registers storing data

Q:

Control Unit

A:
  • Coordination of components
  • Supply addresses
  • Select operands
Q:

RISC vs CISC

A:

ALU only from registers vs ALU from memory

Few clock cycles vs complex instructions

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Q:

Arithmetic Unit (ALU)

A:

Processing of data

Q:

Von Neumann Architecture

A:

Single data & instruction bus

Q:

Von Neumann Cycle

A:
  • Fetch instructions from memory
  • Decode instruction in control unit
  • Fetch operands from memory
  • Execute instructions in ALU
  • Write back result to memory
Q:

Harvard Architecture

A:

Separate instruction and data bus (mainly used today)

Q:

Flynn‘s taxonomy

A:
  • Single instruction single data (Harvard)
  • Single instruction multiple data (GPU)
  • Multiple instruction single data (mist)
  • Multiple instruction multiple data (multi core)
Q:

Computer Architecture

A:

Software - Instruction Set Architecture (ISA) - Hardware


Hardware can change without SW needing to change.

Q:

Processor requirements for embedded

A:
  • Low power consumption
  • Scalability
  • Integrated I/O
Embedded Systems Computer Architecture

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