
- •Архитектура эвм и вычислительных систем Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Содержание дисциплины
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 1. Представление информации в
- •Тема 1.1 Арифметические основы эвм
- •Восьмиразрядный код
- •Контрольные вопросы
- •Тема 1.2 Формы представление двоичных чисел
- •Контрольные вопросы
- •Тема 1.3 Особенности представление информации в пк
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2 логические основы эвм. Элементы и узлы
- •Тема 2.1 Логические элементы и операции
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.2 Триггеры
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.3 Регистры
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.4 Счетчики импульсов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.5 Шифраторы (кодеры)
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. 6 Дешифраторы (декодеры)
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.7 Распределитель импульсов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.8 Генератор тактовых импульсов
- •К онтрольные вопросы
- •Раздел 3 основные концепции функционированя эвм
- •Тема 3.1 Принцип построения эвм по «Фон Нейману»
- •Тема 3.2 Эволюция структурных схем эвм
- •Тема 3.3 Организация функционирования эвм с магистральной архитектурой
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.4 Организация работы эвм при выполнении программы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.5 Особенности управления основной памятью эвм
- •Адресное пространство программы d Таблица сегментов программы d оп
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.6 Ресурсы эвм
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 4 функциональная и структурная
- •Тема 4.1 Основные блоки пк и их назначение
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4.2 Интерфейс
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4.3 Функциональные характеристики пк
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 5 микропроцессоры
- •Тема 5.1 Параметры микропроцессора
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.2 Системы команд и соответствующие классы процессоров
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.3 Режимы процессора
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.4 Функциональная структура микропроцессора
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 6 основы программирования процессора
- •Тема 6.1 Элементы программирования на языке ассемблер
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6. 2 Основные команды языка ассемблер
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6. 3 Процедуры формирования программы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6.4 Структура исходной программы на языке ассемблера для получения
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6.5 Краткие сведения об отладчике программ debug
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 7 запоминающие устройства пк Тема 7.1 Иерархия памяти пк
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.2 Статическая и динамическая оперативная память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.3 Регистровая кэш- память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.4 Физическая структура оперативной памяти
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.5 Постоянные запоминающие устройства
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.6 bios, cmos ram
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.7 Логическая структура основной памяти
- •Непосредственно адресуемая память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.8 Организация виртуальной памяти
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.9 Классификация внешних запоминающих устройств
- •Раздел 8 вычислительные системы
- •Тема 8.1 Классификация вычислительных систем
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.2 Многомашинные и многопроцессорные вс
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.3 Классификация архитектуры вычислительных систем
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.4 Архитектуры мультипроцессорных систем общего назначения
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания по выполнению контрольных работ
- •Вопросы и задания к контрольной работе
- •Вопросы к экзамену
- •Материал для контроля остаточных знаний
- •Методические указания к практическим занятиям практическое занятие №1 Изучение принципа выполнения программ в эвм
- •Лабораторное занятие № 1 Изучение структуры вычислительной машины
- •Лабораторное занятие №2 Изучение аппаратных ресурсов эвм
- •Лабораторное занятие № 3 Изучение основных типов процессоров и их характеристик
- •Перечень литературы
- •Средства обучения
Контрольные вопросы
1. Перечислить термины, используемые для обозначения совокупностей
двоичных разрядов.
2. Произвести структурную запись двоичного числа с фиксированной запятой
формата слова со знаком +11001101.
3. Произвести структурную запись двоичного числа с плавающей запятой
формата двойное слово -11100011.
4. Записать двоично – десятичное число +110010101001 в упакованном и
распакованном формате.
5. Назначение кодов ASCII. Правило пользования таблицей кодов.
Раздел 2 логические основы эвм. Элементы и узлы
Тема 2.1 Логические элементы и операции
Студент должен
знать:
- условное обозначение на схемах элемента выполняющего операцию логического сложения, описание этой операции аналитическое, таблицей состояний, словесное;
- условное обозначение на схемах элемента выполняющего операцию логического умножения, описание этой операции аналитическое, таблицей состояний, словесное;
- условное обозначение на схемах элемента выполняющего операцию логического отрицания, описание этой операции аналитическое, таблицей состояний, словесное;
уметь:
- проверять исправность микросхем выполняющих логические операции.
Логические элементы, выполняющие операции дизъюнкции, конъюнкции и
инверсии. Описание логических операций словесное, аналитическое и
таблицей состояний.
Проектирование логических устройств и выбор наиболее оптимальных выражений их построения производят с использованием алгебры логики или алгебры Буля, разработанной в 19 веке ирландским математиком Булем. В алгебре логики используют двоичную переменную «0» и «1». При выполнении логических операций за логическую единицу может приниматься более высокий уровень напряжения, а за логический ноль - более низкий уровень.
U
-
1
0
1
0
1
t
С двоичными переменными можно производить следующие логические операции.
Дизъюнкция (логическое сложение, логическая операция «ИЛИ»). Для двух переменных Х1 и Х2 эта операция дает такие результаты:
0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1.
В левой части равенства приведены значения переменных Х1 и Х2, знаком «+» обозначена операция дизъюнкции. В правой части равенства – результат операции У.
Значение функции У=1 называется истинным, а значение У=0 - ложным.
Аналитическая запись: У = Х1 + Х2 или У = Х1 V Х2,
Словесное описание: функция принимает истинное значение, если хотя бы один из аргументов (входной сигнал) принимает значение единицы.
X2 |
X1 |
У |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
( таблицей состояний, таблицей истинности):
Условное обозначение на схеме элемента,
выполняющего логическую операцию ИЛИ:
Конъюнкция (логическое умножение, логическая операция «И»):
Для двух переменных Х1 и Х2 эта операция дает такие результаты:0+0=0, 0+1=0, 1+0=0, 1+1=1.
Аналитическая запись: Y=Х1 ∙ Х2 или Y= Х1 /\ Х2.
Словесное описание: функция принимает истинные значения, когда оба аргумента принимают значение единицы.
Опишем эту операция таблицей переключений:
Х2 |
Х1 |
У |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Условное обозначение на схеме элемента
выполняющего логическую операцию И:
Схему, выполняющую операцию логического умножения называют схемой совпадения.
Инверсия (логическое отрицание, логическая операция «НЕ»).
Аналитическая
запись: У = Х
Словесное описание: функция принимает значение, противоположное значению входной переменной Х.
Х |
У |
1 |
0 |
0 |
1 |
Условное обозначение на схеме элемента
в
ыполняющего
логическую операцию НЕ:
На практике в основном используют комбинированные логические элементы.
Например: 2И-НЕ, 3-И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ, 3ИЛИ-НЕ, и т.д.