«Микропроцессорная техника» для специальности 2-4001 01 «Программное обеспечение информационных технологий»

1. Определение вычислительной машины и вычислительной системы. Основные понятия и определения микропроцессорной техники: микропроцессор, микропроцессорная система, микроконтроллер. Технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ.

2. Основные классы вычислительных машин и их сравнительная характеристика.

3. Принципы работы вычислительных машин. Принципы фон-неймановской концепции вычислительной машины.

4. Структура фон-неймановской вычислительной машины.

5. Структуры вычислительных машин: с непосредственными связями, на основе шины.

6. Принципы построения микропроцессорных систем.

7. Определение микро-ЭВМ. Классификация микро-ЭВМ. Основные технические характеристики ПЭВМ.

8. Обобщенная структурная схема микро-ЭВМ, модульность конструкции микро-ЭВМ.

9. Структуры микро-ЭВМ с изолированными и мультиплексированными шинами. Системная магистраль микро-ЭВМ.

10. Системная магистраль микро-ЭВМ. Интерфейсы микро-ЭВМ. Назначение контроллеров и адаптеров периферийных устройств.

11. Назначение и функции МП. Основные технические характеристики МП.

12. Классификация МП.

13. Архитектура микропроцессора: архитектура со сложной системой команд (CISC-процессоры), архитектура с упрощенной системой команд (RISC-процессоры). Неймановская и гарвардская архитектуры

14. Обобщенная структурная схема однокристального МП.

15. АЛУ МП. Назначение, функции, основные технические характеристики.

16. Устройство управления МП. Понятия микропрограмм, микрокоманд и микроопераций.

17. Понятие о системе команд микропроцессоров. Основные группы команд.

18. Способы адресации операндов в микропроцессорах

19. Модуль процессора микропроцессорной системы. Состав модуля – операционный блок, блок управления, интерфейсный блок. Выполняемые функции

20. Программно-доступные регистры микропроцессора

21. Регистр флагов (признаков) МП

22. Сегментная организация памяти МП. Сегментные регистры и сегменты.

23. Общие сведения о системе прерываний МП.

24. Классификация типов прерываний МП. Механизм обработки прерываний.

25. Регистровая структура 32-разрядного МП.

26. Типы данных 32-разрядных МП.

27. Отличительные особенности архитектуры 32-разрядного МП.

28. Структура микропроцессорной системы и основные режимы ее работы – выполнение основной программы, обслуживание прерываний, прямой доступ к памяти

29. Иерархическая организация памяти микро-ЭВМ.

30. Система ввода-вывода микроЭВМ. Общие принципы построения систем ввода-вывода.

1. Определение вычислительной машины и вычислительной системы. Основные понятия и определения микропроцессорной техники: микропроцессор, микропроцессорная система, микроконтроллер. Технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ.

Вычислительная машина – это комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователей.

Вычислительная система – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или вычислительных машин, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для подготовки и решения задач пользователей.

Микропроцессорная техника (МПТ) включает технические и программные средства для построения микропроцессоров и микроконтроллеров, а также различных микропроцессорных устройств и систем, в том числе персональных компьютеров.

Микропроцессор (МП) – программно-управляемое устройство, выполняющее процесс обработки цифровой информации и управления им, построенное на одной или нескольких БИС.

Микропроцессорная система (МПС) – функционально законченное изделие, выполненное на основе микропроцессора. Она включает в себя также память, устройства ввода/вывода и ряд других для выполнения заданных функций.

Микроконтроллер (МК) – это функционально законченная микропроцессорная система обработки данных, которая реализована в виде одной БИС. МК объединяет в одном кристалле все основные элементы МПС: центральный процессор, память, устройства ввода/вывода, а также большой набор периферийных устройств. МК предназначены для реализации устройств управления, встраиваемых в разнообразную аппаратуру.

Функциональные возможности ЭВМ обусловлены следующими технико-эксплуатационными характеристиками:

1. быстродействие, измеряемое количеством операций, выполняемых ЭВМ в единицу времени,

2. разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ,

3. состав, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств,

4. состав и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации,

5. типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов компьютера между собой (тип внутримашинного интерфейса),

6. способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность),

7. типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных систем, используемых в ЭВМ,

8. наличие и функциональные возможности программного обеспечения,

9. способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ),

10. система и структура машинных команд,

11. возможность подключения к каналам связи и вычислительной сети,

12. эксплуатационная надежность ЭВМ.