- •Теоретический материал к экзамену по дисциплине «Организация и функционирование эвм»
- •1. Системы счисления, применяемые в эвм.
- •2. Формы представления чисел в эвм. Прямой, обратный и дополнительный коды.
- •3. Коды с выявлением ошибок. Принципы кодов с выявлением ошибок.
- •4. Аппарат логики как логическая основа эвм.
- •5. Логические функции и их представление.
- •6. Формы логических функций.
- •7. Алгоритм заполнения таблицы истинности.
- •8. Основные законы и соотношения алгебры логики.
- •9. Цифровые элементы.
- •10. Классификация элементов эвм.
- •11. Аналитический метод минимизации логических функций
- •12. Минимизация булевых функций с помощью карт Карно.
- •13. Синтез комбинационных логических схем. Этапы построения логической схемы.
- •14. Понятие мультиплексора. Применение мультиплексора.
- •15. Понятие демультиплексора. Применение демультиплексора.
- •16. Понятие шифратора и дешифратора. Применение.
- •17. Понятие компаратора.
- •18. Понятие сумматора. Классификация сумматоров.
- •19. Элементы запоминающих устройств. Классификация триггеров. Способы описания триггеров.
- •20. Асинхронный rs-триггер.
- •22. Синхронный rs-триггер.
- •24. Счетчики.
- •25. Регистры.
3. Коды с выявлением ошибок. Принципы кодов с выявлением ошибок.
При работе с полупроводниковой памятью не исключено возникновение различного рода отказов и сбоев. Как отказы, так и сбои крайне нежелательны, поэтому в большинстве систем основной памяти содержатся схемы, служащие для обнаружения и исправления ошибок.
Вне зависимости от того, как именно реализуется контроль и исправление ошибок, в основе их всегда лежит введение избыточности. Это означает, что контролируемые разряды дополняются контрольными разрядами, благодаря которым и возможно детектирование ошибок, а в ряде методов — их коррекция. Общую схему обнаружения ошибок иллюстрирует рисунок.
По способу работы с данными коды, исправляющие ошибки делятся на блоковые, делящие информацию на фрагменты постоянной длины и обрабатывающие каждый из них в отдельности, и свёрточные, работающие с данными как с непрерывным потоком.
Недостаток рассмотренного приема в том, что он требует большого числа дополнительных разрядов. Более эффективным представляется код, предложенный Ричардом Хэммингом и носящий его имя (код Хэмминга). Свойство кодов Хэмминга таково, что контрольное число указывает номер позиции, где произошла ошибка. При отсутствии ошибок в данной позиции последовательность будет содержать только нули.
4. Аппарат логики как логическая основа эвм.
Входные и выходные сигналы электромагнитных реле, подобно высказываниям в булевой алгебре, также принимают только два значения. Когда контакт реле разомкнут, выходной сигнал равен нулю, а если контакт замкнут, выходной сигнал равен единице.
Именно это сходство между высказываниями в булевой алгебре и поведением электромагнитных реле заметил физик Пауль Эренфест. В 1936 г. основатель современной теории информации Клод Шеннон объединил двоичную систему счисления, математическую логику и электрические цепи.
Основное понятие булевой алгебры — выказывание. Под простым высказыванием понимается повествовательное предложение, о котором можно сказать, истинно оно или ложно (третьего не дано). Высказывания обозначаются латинскими буквами (A, B, C…) и могут принимать одно из двух значений: ЛОЖЬ (обозначим 0) или ИСТИНА (обозначим 1).
Сложное высказывание можно построить из простых с помощью логических операций и логических выражений, представляющих собой комбинации логических операций. Приоритет логических операций: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквивалентность. Операции одного приоритета выполняются слева направо. Для изменения порядка действий используются скобки.
Примеры:
Я не знаю китайский язык.
На автостоянке стоят «Мерседес» и «Жигули».
Петя сидит на западной или восточной трибуне стадиона.
Завтра дождь будет или не будет (третьего не дано).
Если клятва дана, то она должна выполняться.
Голова думает тогда и только тогда, когда язык отдыхает.
5. Логические функции и их представление.
Логическая операция, языковая конструкция |
Арность |
Определение |
Обозна-чение |
Диаграмма Эйлера-Венна |
Таблица истинности (значение операции) |
|||||||||||||||
Инверсия (отрицание), НЕ |
Унарная |
Отрицание - новое высказывание, которое является истинным, если высказывание А ложно, и ложным, если высказывание А истинно |
|
|
|
|||||||||||||||
Конъюнкция (логическое умножение, пересечение), И |
Бинарные |
Конъюнкция - новое высказывание, которое считается истинным, если оба высказывания А и В истинны, и ложным, если хотя бы одно из них ложно |
|
|
|
|||||||||||||||
Дизъюнкция (логическое сложение, объединение), ИЛИ |
Дизъюнкция - новое высказывание, которое считается истинным, если хотя бы одно из высказываний А или В истинно и ложным, если они оба ложны |
|
|
|
||||||||||||||||
Исключающее или (сложение по модулю два, строгая дизъюнкция), ИЛИ |
Строгая дизъюнкция - новое высказывание, которое считается истинным только тогда, когда только одно из высказываний истинно, а ложным тогда, оба высказывания истинны или оба ложны |
|
|
|
||||||||||||||||
Импликация (следование), ЕСЛИ …, ТО… |
Импликация - новое высказывание, которое считается ложным, если А истинно, а В ложно, и истинным во всех остальных случаях. А называется посылкой (условием), В – заключение (следствие) |
|
|
|
||||||||||||||||
Эквиваленция (эквивалентность), …ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА … |
Эквиваленция - новое высказывание, которое считается истинным, если оба высказывания А и В либо одновременно ложны, либо одновременно истинны, и ложным во всех остальных случаях |
|
|
|
