- •Архитектура эвм
- •Введение
- •1. История развития вычислительной техники. Классификация и основные характеристики вычислительных машин и систем
- •1.2. Нулевое поколение
- •1.3. Первое поколение
- •1.4. Второе поколение
- •1.5. Третье поколение
- •1.6. Четвёртое поколение
- •1.7. Пятое поколение
- •1.8. Шестое поколение
- •1.9. Классификация эвм
- •2. Принципы построения эвм и вычислительных систем
- •2.1. Архитектура фон Неймана
- •2.2. Структурная схема персонального компьютера
- •2.3. Структурные схемы вычислительных систем
- •2.4. Внутренние устройства персонального компьютера и их характеристики
- •2.4.1. Центральный процессор
- •2.4.2. Оперативное запоминающее устройство
- •2.4.3. Постоянное запоминающее устройство
- •2.4.5. Энергонезависимое оперативное запоминающее устройство
- •3. Архитектура внутренних устройств персонального компьютера
- •3.1. Архитектура процессора
- •3.2. Архитектура оперативной памяти1
- •3.2.1. Блочная организация памяти
- •3.2.3. Синхронные и асинхронные запоминающие устройства
- •3.3. Очередь и стек, их назначение и система адресации.
- •4. Внешние запоминающие устройства
- •4.1. Характеристики, организация, и принципы работы внешней памяти эвм и вс.
- •4.2. Накопители на магнитных дисках для устройств памяти с прямым доступом
- •4.3. Накопители на магнитных носителях для устройств памяти с последовательным доступом.
- •4.4. Устройство и принцип работы накопителей на оптических дисках.
- •4.5. Устройство и принцип работы флеш-памяти nor и nand
- •5. Устройства ввода и вывода
- •5.1. Общие принципы организации системы ввода-вывода
- •5.2. Принципы работы и организация клавиатуры
- •5.2.1. Массивы клавишей, кнопок и индикаторов
- •5.2.2. Скан-коды клавиатуры
- •5.2.3. Контроллер интерфейса клавиатуры
- •8042 – Контроллер интерфейса клавиатуры;
- •5.2. Принципы работы и организация мыши
- •Системная плата
- •5.3. Принципы работы и организация видеоподсистемы
- •5.3.1. Принципы формирования изображения и режимы работы монитора
- •5.3.2. Архитектура видеоподсистемы
- •5.3.3. Интерфейсы дисплеев и адаптера
- •5.4. Архитектура аудиоподсистемы
- •5.4.1. Звуковые карты
- •5.4.2. Входные и выходные аудиоустройства
- •5.5. Принципы работы и организация портов
- •5.5.1. Принципы передачи данных
- •5.5.2. Последовательный Com-порт
- •5.5.3. Параллельный порт lpt
- •5.5.5. Инфракрасный IrDa-порт
- •5.5.6. Радиоинтерфейс BlueTooth
- •5.5.7. Порт FareWare
- •5.5. Принципы работы и организация принтеров
- •5.6. Принципы работы и организация сканеров
- •6. Организация обмена информацией между центральным процессором, внутренней памятью и внешними устройствами
- •6.1. Система шин вычислительной машины: общие принципы
- •6.2. Шины "процессор – память"
- •6.3. Системная шина
- •6.3.1. Структура системной шины
- •6.3.2. Системы арбитража шины
- •6.3.3. Протоколы системной шины
- •6.3.4. Стандарты шин
- •6.4. Устройства прямого доступа к памяти.
- •6.5. Канальные системы ввода/вывода
- •7. Аппаратно-программные средства для реализации многопрограммных режимов работы
- •7.1. Система адресации в реальном и защищенном режиме работы эвм и вс на базе микропроцессоров Intel.
- •8. Параллельные вычислительные системы
- •9. Перспективы развития эвм и вычислительных систем
- •Список литературных источников
8. Параллельные вычислительные системы
8.1. Скалярные ВС
8.2. Суперскалярные ВС
8.3 Векторные ВС
8.5. Кластеры
9. Перспективы развития эвм и вычислительных систем
9.1. Оптические и оптоэлектронные ЭВМ
9.2. Системы искусственного интеллекта
Список литературных источников
Орлов С.А., Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов, 2-е изд. –СПб.: Питер, 2011. – 688 с.
Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд. – СПб.: Питер, 2001. – 928 с.
1 Von Neumann, J., First Draft of a Report on the EDVAC, Moor Scool, University of Pensilvania, 1945
1 Архитектура с общей памятью команд и данных называется принстонской. Существует и архитектура с двумя запоминающими устройствами для команд и данных, которая называется гарвардской архитектурой. По это й архитектуре построены современные микропроцессоры общего назначения фирм Intel, Atmel и др.
2 Ячейки памяти могут использовать разные элементы: линии задержки, магнитные сердечники, электронные лампы, транзисторы, диоды и т.д.
1 Может быть интегрирован в процессор
1 Видеокарты – относительно несложные видеоадаптеры, основой которых являются контролер электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и видеопамять. Контроллер ЭЛТ считывает данные из видеопамяти и создаёт сигналы управления монитором. Графический ускоритель – видеоадаптер, использующий свой процессор, который работает независимо от центрального процессора и не конкурирует с ним при получении доступа к ОЗУ и шине компьютера.
1 Инкремент – добавление единицы в младший разряд регистра, декремент – вычитание единицы младшего разряда из содержимого регистра
2 Сдвиг данных – это перенос содержимого всех битов регистра на одну позицию влево или вправо. При выполнении этой операции один бит покидает регистр ("вытесняется" из регистра). При арифметическом сдвиге втесненный бит теряется, при циклическом – заполняет освободившийся младший или старший бит регистра.
1 По материалам [1].
1 Нумерация банков и ячеек внутри банка начинается с нуля
1 Исключением является накопитель на магнитной ленте
1 Накопители со съёмными магнитными дисками называются накопителями с гибкими дисками, обозначаются FDD и имеют в настоящее время, скорее, исторический, чем практический интерес. На современных системных блоках сейчас редко встречаются FDD.
1 Фактически это четыре разных формата записи дисков, так называемые форматы плюс и минус. Современные дисководы работают и с форматами плюс, и с форматами минус.
1 На старых системных платах присутствовал сигнал KB-Reset#, сбрасывавший клавиатуру импульсом низкого уровня.
2 В данном учебном пособии не рассматриваются различные исполнения клавиатуры: эргономические, защищённые от влаги, со щелчком клавишей и без него и т.д.
1 Bus Mouse и Serial Mouse устарели и здесь подробно не рассматриваются.
1 Чипсет – специализированный набор микросхем для создания персонального компьютера. В частности в этот набор входят микросхемы, называющиеся "Северный мост" и "Южный мост".
1 Существуют и другие способы, не получившие пока широкого распространения: с помощью газопламенных и электролюминесцентных панелей, дисплеев на светящихся полимерных полупроводниках и плоских дисплеев, использующих эффект свечения люминофора под действием потока электронов.
1 В этом случае говорят об отображении пикселов в видеопамяти
1 Композитный видеосигнал – это видеосигнал, все составляющие которого передаются по одному проводу. Обеспечивает не очень высокое качество ТВ-изображения. S-видео сигнал – видеосигнал, использующий две компоненты (цветность и яркость) и передающийся по двум сигнальным линиям.
1 В современных адаптерах дисплея введены средства распознавания монитора и выбора соответствующего интерфейса. Это позволяет обойтись малым количеством разъёмов адаптера, использующихся для подключения монитора. Современный адаптер может иметь разъёмы для подключения аналогового и цифрового монитора и видеовыход для подключения стандартного телевизора. Назначения контактов разъёмов подключения монитора подробно описано в [2].
1 Для измерения скорости обмена часто применяется единица измерения 1 бод. Она соответствует 1 бит/с при передаче двоичного кода и показывает частоту изменения состояния канала от нулевого потенциала к потенциалу логического нуля или логической единицы. Для современных модемов, использующих недвоичное кодирование эта единица некорректна..
1 Во Франции нижняя частота канала связи BlueTooth не менее 2454 МГц.
1 Инвариантность – постоянство, независимость от чего-либо. Инвариантность по отношению к операционной системе – независимость от операционной системы.