4. Состав и назначение основных устройств эвм.

Назначение основных устройств ЭВМ:

Устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер, микрофон, дигитайзер) – для ввода данных;

Устройства вывода (монитор, принтер, колонки) – для вывода данных;

Память (винчестер, гибкий магнитный диск, СD, DVD-диски, карты памяти – для накопления, хранения и выдачи данных по запросу процессора;

Процессор – для обработки данных и управления работой всех устройств.

В состав процессора входят:

Устройство управления (УУ): формирует и подает во все блоки машины и нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.

Микропроцессорная память (кэш-память) - предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины используемой в вычислениях.

5. Системы счисления. Представление чисел в компьютере.

Классификация систем счисления

• Анатомического происхождения

десятичная

пятеричная

двенадцатеричная

двадцатеричная

• Алфавитные СС

cлавянская

древнеармянская

древнегрузинская

древнегреческая

Классификация систем счисления

• Прочие СС

Вавилонская

Римская

Алфавит: I-1, V—5, X—10, L—50, С—100 , D—500, М—1000.

Первые 12 чисел в римской СС: I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII.

• Машинные СС

двоичная

восьмеричная

десятичная

шестнадцатеричная

Представление целых чисел в компьютере

Числа в компьютере хранятся в оперативной памяти (ОЗУ) ОЗУ состоит из машинных ячеек различной длины Каждая ячейка состоит из отдельных разрядов , в которых может храниться 0 или 1

Минимальное число, которое можно представить в восьми разрядах равно 0 (во всех разрядах находятся нули)

Максимальное –255 (во всех разрядах находятся единицы). Действительно: 27+26+25+24+23+22+21+20=  =255=28‐1

Минимальное положительное число, представимое в 16 разрядах равно 0 (во всех разрядах, находятся нули)

Максимальное положительное -32767 (во всех разрядах, кроме знакового, находятся 1)

6. Разрядная сетка. Двоичные коды. Переполнение разрядной сетки.

Переполнение разрядной сетки

При выполнении некоторых арифметических операций может возникать явление переполнения разрядной сетки. Причиной переполнения может служить суммирование двух чисел с одинаковыми знаками (для чисел с разными знаками переполнение не возникает), которые в сумме дают величину, большую или равную 1 (при сложении правильных дробей), или величину rⁿ(при сложении целых чисел).

Пример: A=+0,101 [A] _доп = 0,101

B=+0,110 [B]_доп = 0,110

[A+B] _доп = 1,011

В результате сложения двух положительных чисел получено отрицательное число, что является ошибкой. Результат неверен также и по величине.

Переполнение разрядной сетки

При сложении чисел одинакового знака, представленных в форме с фиксированной запятой, может возникнуть переполнение разрядной сетки.

1. Признаком переполнения разрядной сетки при сложении чисел в прямом коде является появление единицы переноса из старшего разряда цифровой части числа.

Например:

0. 1010

+ 0. 0110

0. 0000

2. Признак переполнения разрядной сетки при сложении чисел в дополнительном и обратном коде - получение знака результата, про-тивоположного знакам операндов.

Например:

1) 0. 1100 1. 0101

+ 0. 1000+1. 0111

1. 0100 0. 1100

2) 0. 0111 1. 1001

+ 0. 1101+1. 0010

1. 0100 0. 1011

При умножении любых чисел также может возникнуть переполнение разрядной сетки.

Для обнаружения переполнения разрядной сетки в составе цифрового автомата должны быть предусмотрены аппаратные средства, автоматически вырабатывающие признак переполнения - некий сигнал переполнения.

Один из методов обнаружения переполнения разрядной сетки предполагает ввод вспомогательного разряда в знаковую часть изображения числа, который называют разрядом переполнения. Такое представление числа называют модифицированным.