9 Вопрос
9.1. Функция в алгебре логики – это алгебраическое выражение, содержащее элементы алгебры логики, связанные между собой операциями, определенными в этой алгебре. Логическая функция может быть задана таблицей истинности или посредством булевых выражений. Одним их этих способов представлены комбинационные логические схемы.
Схемы любых вычислительных устройств можно разбить на три группы: исполнительные, информационные, управляющие.
Элементарные логические схемы, используемые при создании средств цифровой вычислительной техники, называются вентилями.
9.2. Логическое выражение – простое или сложное высказывание. Сложное высказываение строится из простых с помощью логических операций:
1. дизъюнкция (сложение) , или. Значение такого выражения будет ИСТИНА, если хотя бы значение одного из операндов истинно.
2. конъюнкция (умножение) ^, и, &. Значение будет ЛОЖЬ, если хотя бы значение одного из операндов ложно.
3 . Отрицание не, ,
4. Импликация А В. Выполнение условия «если А, то В»
5. Эквиваленция А В. Выполняется условие «Тогда и только тогда»
Логическая формула – формула, содержащая лишь логические величины и знаки логических операций.
Последовательность выполнения операций: Отрицание конъюнкция дизъюнкция
9.3. В булевой алгебре выполняются законы:
Сочетательный (a+b)+c=a+(b+c)
Переместительный a+b=b+a
Распределительный a*(b+c)=a*b+a*c
Справедливы также следующие соотношения:
Для инверсии: не 0=1; не 1=0; a+не а=1;а* не а=0; не не а (двойная черта)=а
Идемпотенции: а+а=а; а*а=а
Поглощения: а+а*b=а; а+ не а *b = а+b; а*(не а+b)=a*b
Де Моргана: не (a+b)=не а*не b; не(а*b)=не а + не b
10 Вопрос
Классификация ЭВМ:
Классификация по назначению:
Супер –ЭВМ (суперкомпьютеры) (к ним относятся: “Cray” и “IBM SP2” (США)). это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины
Большие – ЭВМ. Очень мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства.
Средние – ЭВМ. широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.
Мини - ЭВМ. часто применяют для управления производственными процессами.
Микро- ЭВМ.
Персональные компьютеры (ПК)
такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК,
Классификация по уровню специализации.
Универсальные на базе которых можно собирать вычислительные системы произвольного состава
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач.
Классификация по типоразмерам.
Настольные модели - распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов.
Портативные модели - удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах.
Карманные модели - выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ.
Мобильные вычислительные устройства - сочетают в себе функции карманных моделей компьютеров и средств мобильной связи
Классификация по совместимости.
Аппаратная совместимость - По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM PC и Apple Macintosh.
На уровне операционной системы
Программная
На уровне данных
Классификация по типу используемого процессора.
Процессор — основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах — специальная микросхема, которая выполняет все вычисления в компьютере. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора.
Принципы построения ЭВМ
Основным принципом построения ЭВМ является программное управление, в основе которого лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычислений.
Алгоритм – это конечный набор предписаний, определяющий решения задачи посредством конечного количества операций (ISO 2382/1-84 международный стандарт).
Программа – это упорядоченное последовательность команд подлежащих обработки.
Принцип программного управления может быть осуществлен разными способами. Стандартом для построения практически всех ЭВМ был представлен в 1945 году Нейманом. Схема ЭВМ, отвечающая программному принципу управления отражает характер действия человека по алгоритму.
Архитектура ЭВМ — абстрактное определение машины в терминах основных функциональных модулей, языка, структур данных. Архитектура не определяет особенности реализации аппаратной части ЭВМ, времени выполнения команд, степени параллелизма, ширины шин и других аналогичных характеристик. Архитектура отображает аспекты структуры ЭВМ, которые являются видимыми для пользователя: систему команд, режимы адресации, форматы данных, набор программно-доступных регистров. Одним словом, термин «архитектура» используется для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.
Конфигурация ЭВМ, под которым понимается компоновка вычислительного устройства с четким определением характера, количества, взаимосвязей и основных характеристик его функциональных элементов.
Структура формальной ЭВМ
Внешнее запоминающее устройство
Процессор
Арифметико-логическое устройство |
Управляющее устройство |
Устройство ввода
Устройство вывода
Оперативное запоминающее устройство
Принципы фон Неймана
Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.