- •1. Освоить практически возможности алгоритмов перевода чисел с использованием различных систем счисления. 5
- •2. Научиться применять способы выполнения арифметических операций с применением машинных кодов чисел. 5
- •3. Приобрести навыки практической работы с информацией во внутримашинном представлении. 5
- •1. Закрепление теоретических знаний по теме занятия. 106
- •Пз№1. Выполнение арифметических операций над числами в эвм Цель занятия:
- •Освоить практически возможности алгоритмов перевода чисел с использованием различных систем счисления.
- •Научиться применять способы выполнения арифметических операций с применением машинных кодов чисел.
- •Приобрести навыки практической работы с информацией во внутримашинном представлении. Теоретические сведения
- •Числа в системах счисления
- •Частные правила перевода
- •Арифметические действия над числами
- •Машинные коды чисел
- •Операции над машинными кодами чисел
- •Задания для работы на занятии:
- •Контрольные вопросы
- •Задание на самоподготовку:
- •Список литературы:
- •1.Освоить практически различные способы минимизации логических функций.
- •2.Научиться применять различные способы решения задач по минимизации логических функций.
- •3.Приобрести навыки практической работы по использованию различных способов минимизации логических функций.
- •Расчетный метод
- •Табличный метод
- •Задание для работы на занятии
- •Законы алгебры логики, следствия из них
- •Свойства элементарных функций.
- •Логические элементы
- •Синтез и анализ логических схем без памяти Синтез логических схем без памяти
- •Выводы:
- •1. Закрепление теоретических знаний по теме занятия;
- •2. Приобрести навыки анализа различных способов представления информации в эвм;
- •3. Совершенствование практических навыков оценки характеристик эвм.
- •Отображение чисел в разрядной сетке эвм.
- •Представление других видов информации
- •Методические рекомендации по подготовке к занятию
- •Задания для работы на занятии:
- •Разрядная функциональная группа
- •Озу типа 2d
- •Алгоритм функционирования озу типа 2d Выполнение операции "Запись";
- •Выполнение операции "Считывание";
- •Озу типа 3d
- •Постоянные зу
- •Определение основных параметров зу
- •Задание для работы на занятии:
- •Задание на самоподготовку
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Пз №6. Составление алгоритмов и микропрограмм работы алу Цель занятия:
- •Краткие теоретические сведения
- •Запросы прерывания
- •Структура арифметико – логического устройства
- •Алгоритм работы алу при сложении n двоичных чисел с фиксированной запятой в дополнительном коде
- •Алгоритм работы алу при умножении чисел с фиксированной запятой
- •Задание для работы на занятии:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Задание на самоподготовку:
- •Литература:
- •Пз №7. Составление алгоритмов и микропрограмм работы устройства управления Цель занятия:
- •Краткие теоретические сведения об уу цвм
- •Алгоритм работы микропрограммного уу при выполнении операций сложения и умножения.
- •Методические рекомендации:
- •Задание для работы на занятии:
- •Задание для работы на самоподготовке:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Литература:
- •Пз №8. Разработка модулей памяти на бис
- •Закрепление теоретических знаний по теме занятия.
- •Краткие теоретические сведения о структуре памяти эвм
- •Разработка модулей памяти на бис зу
- •Задание для работы на занятии:
- •Задание на самоподготовку:
- •Контрольные вопросы:
- •Приобретение навыков решения задач, связанных с составлением отдельных микрокоманд (микроинструкций) для мпк к589.
- •. Приобретение навыков решения задач, связанных с разработкой алгоритмов и микропрограмм для мпк к589.
- •Проверка степени усвоения материала практического занятия (выполнение курсантами заданий по вариантам).
- •Методические рекомендации по проведению занятия:
- •Вопросы для контроля и самоконтроля: Проверка степени усвоения лекционного материала (устно) и уровня подготовленности курсантов к занятию (летучка).
- •Вопросы для проведения письменного контроля:
- •Задание на самоподготовку:
- •Литература:
- •Система микроопераций микропроцессора к589
- •Пз №10 решение задач разработки аппаратных средств специализированных вычислительных комплексов. Цель занятия:
- •Задание для работы на занятии.
- •Задача №1
- •Краткий теоретический материал по задаче №1
- •Предварительный выбор типов смпк.
- •Расчет цикла работы об
- •Временные характеристики смпк
- •Расчет надежностных характеристик об и аппаратных затрат для его реализации.
- •Сравнительная оценка характеристик об и окончательный выбор типа смпк и структуры об смп
- •Разработка временной диаграммы функционирования об.
- •Пример решения подзадач 1…5
- •Заданные характеристики об
- •Задача №2
- •Краткий теоретический материал по задаче №2
- •1.Обоснование и выбор структурной схемы.
- •2. Построение функциональной схемы.
- •3.Построение принципиальной схемы
- •Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем об смп
- •Методические рекомендации:
- •Контрольные вопросы:
- •Задание на самоподготовку:
- •Список литературы:
- •Режимы работы вс
- •Алгоритмы планирования работы вс в различных режимах
- •Алгоритм планирования вычислительного процесса вс, работающей в режиме однопрограммной пакетной обработки
- •Алгоритм планирования вычислительного процесса вс, работающей в режиме классического мультипрограммирования
- •Задание для работы на занятии:
- •Методические рекомендации:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Расчет основных параметров алу.
- •Определение требуемого быстродействия алу.
- •Определение разрядности алу с фиксированной запятой.
- •Определение разрядности алу с плавающей запятой.
- •Определение характеристик озу
- •Пример определения основных параметров вк
- •Определим структуру и формат команд уу.
- •Регистр команд
- •Регистр базы
- •Определим характеристики озу.
- •Задание для работы на занятии.
- •7. Доложить о результатах расчетов преподавателю, ответить на контрольные вопросы. Методические указания:
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы:
Выводы:
Использование ЛЭ позволяет реализовать любую логическую функцию;
На основе ЛЭ, ЗЭ и вспомогательных элементов строятся узлы ЭВМ;
Этапы синтеза цифровых автоматов без памяти позволяют перейти от словесных формулировок с заданными условиями функционирования к функциональным и принципиальным электрическим схемам автоматов;
Те или иные особенности анализа обусловливаются как типом схемы без памяти, так и свойствами логических элементов, на которых создана ЛС.
Контрольные вопросы:
Что такое комбинационная схема?
Какой набор логических элементов является функционально полным?
Каковы основные этапы анализа КС?
С какой целью составляется таблица истинности?
Пояснить для чего минимизируется логическая функция?
Что понимается под логическими функциями?
Приведите примеры выполнения логических операций над двоичными кодами.
Что понимается под термином «минимизация логических выражений»?
Что такое логически полный базис?
Какова связь логических выражений со схемами ЭВМ?
Вопрос: как можно прочитать следующее сложное высказывание применительно к следующему примеру: ( х1 Ù х2 ) ® у.
Список литературы:
Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. Пособие для вузов.-3-е изд.,перераб и доп.-М.: Энергоатомиздат,1991.-592с.:ил. Стр.59-79.
ПЗ №4. ОЦЕНКА СПОСОБОВ ВНУТРИМАШИННОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Цель занятия:
1. Закрепление теоретических знаний по теме занятия;
2. Приобрести навыки анализа различных способов представления информации в эвм;
3. Совершенствование практических навыков оценки характеристик эвм.
Краткие теоретические сведения
Информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специализированным устройством, например ЭВМ, для обеспечения целенаправленной деятельности.
Информация может быть по своей физической природе: числовой, текстовой, графической, звуковой, видео и др. Она также может быть постоянной (неменяющейся), переменной, случайной, вероятностной. Наибольший интерес представляет переменная информация, так как она позволяет выявить причинно-следственные связи в процессах и явлениях. Существуют различные способы оценки количества информации. Классическим является подход, использующий формулу Хартли. Применительно к двоичной системе она имеет вид:
H = log 2 N,
где Н - количество информации, несущей представление о состоянии, в котором находится объект;
N - количество равновероятных альтернативных состояний объекта.
В случае n разновероятных альтернативных состояний объекта – Pi, используют формулу Шеннона, которая имеет вид
n
H = ∑ Pi log 2 (1/Pi).
i=1
Любая информация, обрабатываемая в ЭВМ, должна быть представлена двоичными символами {0,1}, т.е. должна быть закодирована комбинацией этих символов. Различные виды информации (числа, тексты, графика, звук) имеют свои правила кодирования. Коды отдельных значений, относящиеся к различным видам информации, могут совпадать. Поэтому расшифровка кодированных данных осуществляется по контексту при выполнении команд программы.
Физическими аналогами знаков 0 и 1 двоичного алфавита служат сигналы, способные принимать два хорошо различимых значения, напряжение (потенциал) высокого и низкого уровней, отсутствие и наличие электрического импульса и т. п.
В схемах цифровых устройств переменные и соответствующие им сигналы изменяются не непрерывно, а лишь в дискретные моменты времени, обозначаемые целыми неотрицательными числами.
Временной интервал между двумя соседними моментами дискретного времени называется тактом.
Во многих случаях цифровые устройства содержат специальный блок, вырабатывающий синхронизирующие сигналы, отмечающие моменты дискретного времени (границы тактов).
Рассмотрим потенциальный (рис.3.1а) и импульсный (рис.3.1б) способы физического представления информации.
-
U
1
1
1
0
0
1
0
1
t
а)
-
U
1
1
1
0
0
1
0
1
t
б)
Рис. 4.1. Способы физического представления информации
Слово может быть представлено последовательным или параллельным кодом.
В последовательном коде каждый временной такт предназначен для отображения одного разряда кода слова. В этом случае все разряды слова фиксируются по очереди одним и тем же элементом и проходят через одну линию передачи информации.
В параллельном коде все разряды двоичного слова кода представляются в одном временном такте, фиксируются отдельными элементами и проходят через отдельные линии, каждая из которых служит для представления и передачи только одного разряда слова.
При параллельной передаче информации код слова развертывается не во времени, а в пространстве, так как значение всех разрядов слова передаются по нескольким линиям одновременно.
В зависимости от применяемого кода устройства вычислительной техники называются последовательными или параллельными. (Например, параллельный и последовательный порт, параллельный и последовательный интерфейс).