Счетчики. Дешифраторы.
С
четчики.Счётчик
числа импульсов
— устройство, на выходах которого
получается двоичный (двоично-десятичный)
код, определяемый числом поступивших
импульсов. Счётчики могут строиться на
T-триггерах. Основной параметр счётчика
— модуль счёта — максимальное число
единичных сигналов, которое может быть
сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают
через СТ (от англ. counter).
Дешифраторы (ДШ) – это устройства, которые преобразуют позиционный код в унитарный.
Унитарный код (unitary code) — двоичный код фиксированной длины, содержащий только одну «1».
ДШ преобразует входной код в номер выхода. Для построения ДШ необходимо записать конъюнкции всех наборов и реализовать их в заданном базисе.
Неполные дешифраторы – это ДШ у которых используются не все входы.
A2 |
A1 |
A0 |
Q7 |
Q6 |
Q5 |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Основные характеристики компьютеров.
Основными являются следующие характеристики компьютеров:
1) программно-аппаратный интерфейс и интерфейс прикладных программ;
2) быстродействие и производительность;
3) емкость памяти;
4) надежность;
5) стоимость.
Быстродействие и производительность компьютеров.
Для оценки быстродействия и производительности компьютеров используется система показателей включающая с себя:
номинальное быстродействие – количество операций, выполняемых устройствами компьютера за секунду. Так, если компьютер состоит из N устройств 1,…,N, то номинальное быстродействие характеризуется вектором V = (V1,…,VN), где V1,…,VN – средние быстродействия устройств 1,…,N, входящих в состав компьютера.
,
операций/с, где n=1,…,N
– номер
устройства компьютера.
Номинальное быстродействие процессора (точнее системы процессор – оперативная память) зависит от следующих факторов:
Быстродействия элементной базы процессора и оперативной памяти, т.е. времени переключения сигнала в полупроводниковых интегральных схемах, а быстродействие схем наиболее существенно зависит от используемой технологии. Уровень технологии определяет, во-первых, минимальный размер полупроводниковых элементов, уменьшение которого повышает быстродействия элементов, во-вторых, предельное количество элементов в одной интегральной схеме, увеличение числа которых позволяет создавать более высокопроизводительные электронные структуры.
Структурной организации процессора, направленной на повышения быстродействия за счет совмещения во времени обработки потока команд и выполнения операций над ними.
Архитектуры компьютера и в первую очередь система команд процессора, т.е. состава реализуемых процессором операций, способов адресации и форм представления данных.
Номинальное быстродействие характеризует потенциальные возможности устройств, составляющих компьютер: процессора, сверхоперативной и оперативной памяти, внешних запоминающих устройств, устройств ввода-вывода и т.д.
комплексную производительность – понятие, характеризующее производительность работы совокупности устройств, работающих как единый комплекс. Комплексная производительность всегда меньше значений, определяемых номинальным быстродействием устройств, входящих в состав компьютера.
системную производительность– количество вычислительной работы (задач), выполняемой компьютером, работающим под управлением операционной системы, за единицу времени.
Чем меньше время решения набора задач, тем выше системная производительность компьютера.
Системная производительность компьютера всегда меньше номинального быстродействия и комплексной производительности компьютера. Это связано с тем, что процесс решения задач распадается на два этапа: процессорную обработку и ввод-вывод. В общем случае во время процессорной обработки устройства ввода-вывода простаивают, а когда работает устройство ввода-вывода, простаивает процессор. Поэтому когда компьютер обрабатывает задачу, то суммарная загрузка всех устройств компьютера
где n = 1, …, N – количество устройств компьютера и
отношение
времени работы устройства
к времени решения задачи Т.
индекс производительности. – отношения системной производительности компьютера к системной производительности компьютера базовой модели, способного обрабатывать тот же класс задач.