Ростовский-на-Дону государственный колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий

Архитектура эвм и вычислительных систем Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения

для специальности: 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

2007

Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

Р.Н/Д.: РГКРИПТ, 2007 г

Составлены в соответствии Государственными

требованиями к минимуму содержания и уровню

подготовки выпускника по специальности 230105

«Программное обеспечение вычислительной тех-

ники и автоматизированных систем»

Составитель: Майстренко Е.Т. - преподаватель Ростовского- на-Дону

государственного колледжа

радиоэлектроники информационных

и промышленных технологий

Ростовский-на-Дону государственный колледж

радиоэлектроники. информационных и промышленных технологий, 2007

Содержание

Пояснительная записка ………………………………………………………………5

Тематический план …………………………………………………………………...6

Содержание дисциплины……………………………………………………………..7

Введение ………………………………………………………………………………..7

Раздел 1 Представление информации в вычислительных системах…………..8

Тема 1.1 Арифметические основы ЭВМ……………………………………………...8

Тема 1.2 Формы представление двоичных чисел…………………………………...11

Тема 1.3 Особенности представление информации в ПК………………………….13

Раздел 2 Логические основы ЭВМ. Элементы и узлы…………………………..17

Тема 2.1 Логические элементы и операции………………………………………...17

Тема 2.2 Триггеры……………………………………………………………………18

Тема 2.3 Регистры…………………………………………………………………….22

Тема 2.4 Счетчики импульсов……………………………………………………….23

Тема 2.5 Шифраторы…………………………………………………………………24

Тема 2. 6 Дешифраторы………………………………………………………………25

Тема 2.7 Распределитель импульсов………………………………………………..26

Тема 2.8 Генератор тактовых импульсов…………………………………………...27

Раздел 3 Основные концепции функционирования ЭВМ……………………28

Тема 3.1 Принцип построения ЭВМ по «Фон Нейману». Структуры команд …..28

Тема 3.2 Эволюция структурных схем ЭВМ……………………………………….29

Тема 3.3 Организация функционирования ЭВМ с магистральной

архитектурой……………………………………………………………….31

Тема 3.4 Организация работы ЭВМ при выполнении программы

пользователя ……………………………………………………………….34

Тема 3.5 Особенности управления основной памятью ЭВМ…………………….35

Тема 3.6 Ресурсы ЭВМ……………………………………………………………..39

Раздел 4 Функциональная и структурная организация персонального

компьютера ………………………………………………………………41

Тема 4.1 Основные блоки ПК и их назначение…………………………………….41

Тема 4.2 Интерфейс…………………………………………………………………..46

Тема 4.3 Функциональные характеристики ПК…………………………………….47

Раздел 5 Микропроцессоры……………………………………………………… 49

Тема 5.1 Параметры микропроцессора……………………………………………..49

Тема 5.2 Системы команд и соответствующие классы процессоров…………….51

Тема 5.3 Режимы процессора……………………………………………………….53

Тема 5.4 Функциональная структура микропроцессора…………………………..55

Раздел 6 Основы программирования процессора………………………………60

Тема 6.1 Элементы программирования на языке ассемблер………………………60

Тема 6. 2 Основные команды языка ассемблер…………………………………….62

Тема 6. 3 Процедуры формирования программы…………………………………..63

Тема 6.4 Структура исходной программы на языке ассемблера для

получения исполняемой программы .ехе………………………………..64

Тема 6.5 Краткие сведения об отладчике программ DEBUG……………………..66

Раздел 7 Запоминающие устройства ПК…………………………………………67

Тема 7.1 Иерархия памяти ПК………………………………………………………67

Тема 7.2 Статическая и динамическая оперативная память………………………68

Тема 7.3 Регистровая кэш- память…………………………………………………...69

Тема 7.4 Физическая структура оперативной памяти……………………………...70

Тема 7.5 Постоянные запоминающие устройства…………………………………73

Тема 7.6 BIOS, CMOS RAM ………………………………………………………..74

Тема 7.7 Логическая структура основной памяти………………………………...75

Тема 7.8 Организация виртуальной памяти……………………………………….77

Тема 7.9 Классификация внешних запоминающих устройств……………………78

Раздел 8 Вычислительные системы………………………………………………79

Тема 8.1 Классификация вычислительных систем…………………………………79

Тема 8.2 Многомашинные и многопроцессорные ВС……………………………..81

Тема 8.3 Классификация архитектуры вычислительных систем…………………82

Тема 8.4 Архитектуры мультипроцессорных систем общего назначения………...85

Методические указания по выполнению контрольной работы……………….86

Вопросы к контрольной работе …………………………………………………...87

Вопросы к экзамену по дисциплине……………………………………………….89

Материал для контроля остаточных знаний……………………………………..91

Методические указания к практическим занятиям………………………….....95

Практическое занятие № 1……………………………………………………………95

Лабораторное занятие № 1……………………………………………………………97

Лабораторное занятие № 2……………………………………………………………99

Лабораторное занятие № 3…………………………………………………………..100

Перечень литературы………………………………………………………………102

Средства обучения………………………………………………………………….102