Embedded Systems Computer Architecture an der Karlsruher Institut für Technologie

Karteikarten und Zusammenfassungen für Embedded Systems Computer Architecture an der Karlsruher Institut für Technologie

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Embedded System

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Processor requirements for embedded

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Hardware/Software Co-Design

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Computer Architecture

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Control Unit

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Memory unit

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Arithmetic Unit (ALU)

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Von Neumann Cycle

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Von Neumann Architecture

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Harvard Architecture

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Flynn‘s taxonomy

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RISC vs CISC

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Embedded Systems Computer Architecture

Embedded System

  • Largely invisible to the user
  • May not have an OS

Embedded Systems Computer Architecture

Processor requirements for embedded

  • Low power consumption
  • Scalability
  • Integrated I/O

Embedded Systems Computer Architecture

Hardware/Software Co-Design

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

Embedded Systems Computer Architecture

Computer Architecture

Software - Instruction Set Architecture (ISA) - Hardware


Hardware can change without SW needing to change.

Embedded Systems Computer Architecture

Control Unit

  • Coordination of components
  • Supply addresses
  • Select operands

Embedded Systems Computer Architecture

Memory unit

Registers storing data

Embedded Systems Computer Architecture

Arithmetic Unit (ALU)

Processing of data

Embedded Systems Computer Architecture

Von Neumann Cycle

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

Embedded Systems Computer Architecture

Von Neumann Architecture

Single data & instruction bus

Embedded Systems Computer Architecture

Harvard Architecture

Separate instruction and data bus (mainly used today)

Embedded Systems Computer Architecture

Flynn‘s taxonomy

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

Embedded Systems Computer Architecture

RISC vs CISC

ALU only from registers vs ALU from memory

Few clock cycles vs complex instructions

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