- •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. Построить таблицу переключений синхронного RS- триггера. Пояснить
каждую строку таблицы.
2. Построить таблицу переключений синхронного JK- триггера. Пояснить
каждую строку таблицы.
3. Построить таблицу переключений синхронного Т- триггера. Пояснить
каждую строку таблицы.
Тема 2.3 Регистры
Студент должен
знать:
- назначение и применение регистров;
- виды регистров и принцип их действия.
уметь:
- строить схемы параллельных и последовательных регистров.
Назначение и виды регистров. Принцип построения параллельных и
последовательных регистров.
Регистрами называют устройства, состоящие из набора элементов памяти, триггеров (в отдельных случаях добавляются логические элементы) и служащие для поразрядного хранения двоичных чисел.
На регистрах строится микропроцессорная и кэш память.
Различают параллельные и последовательные регистры.
В параллельных регистрах прием и выдача сигналов производится по всем разрядам одновременно. В последовательном регистре запись двоичной информации происходит последовательно, один разряд за другим.
Р
ассмотрим
схему трехразрядного параллельного
регистра
На D-входы триггеров подаются разряды кода, которые необходимо запомнить
При подаче 1 на С-вход, информация переместится с D-входов на выходы Q1,Q2, Q,3.
Построим схему последовательного трехразрядного регистра.
Q1
Q2
Q3
D
C
С
Для записи трехразрядного кода на шину сдвига (на объединенные С-входы) необходимо подать три тактовых импульса. Синхронно с этими импульсами, на D-вход первого триггера будут подаваться разряды кода, которые необходимо записать.
Контрольные вопросы
1. Построить схему 8-и разрядного параллельного регистра и объяснить его
принцип действия
2. Построить схему 5-и разрядного последовательного регистра и
объяснить его принцип действия.
Тема 2.4 Счетчики импульсов
Студент должен
знать:
- назначение и применение счетчиков импульсов;
- условные обозначения на схемах многоразрядных счетчиков.
уметь:
- строить таблицы состояний многоразрядных счетчиков4
- проверять исправность счетчиков импульсов.
Назначение и применение счетчиков импульсов в ЭВМ. Условные обозначения
на схемах и таблицы состояний много разрядных счетчиков.
Счетчиком импульсов называют устройство, осуществляющее подсчет поступающих на его вход сигналов (импульсов) в том или ином коде, если счетчик считает в двоичном коде, то он называется двоичным.
В ЭВМ счетчики используются для подсчета импульсов, сдвигов, формирования адресов.
В основу построения любого счетчика положено свойство Т-триггера изменять свое состояние при подаче очередного сигнала на счетный вход Т.
Обозначение СТ2 в контуре условного обозначения означает, что счетчик двоичный.
Условное обозначение на схемах
трехразрядного двоичного счетчика
ход |
Выходы |
||
№ имп |
4 |
2 |
1 |
- |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
6 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
8 |
0 |
0 |
0 |
двоичного счетчика
При подаче импульса на R – вход, на выходах счетчика устанавливаются нули. Импульсы, которые необходимо сосчитать, подаются на С-вход (первый столбец таблицы). С выходов Q1, Q2, Q3 будут снимаются последовательно возрастающие коды на все сочетания в соответствии с приведенной таблицей состояний.
