7) Двоичное кодирование

Для автоматизации работы с данными разных типов важно уметь представлять их в унифицированной форме. Для этого используется кодирование.

Кодирование – это представление данных одного типа через данные другого типа. Естественные языки – это не что иное, как системы кодирования понятий для выражения мыслей с помощью речи. В качестве другого примера можно привести азбуку Морзе для передачи телеграфных сигналов, морскую флажковую азбуку.

В вычислительной технике используется двоичное кодирование, основанное на представлении данных последовательностью из двух символов: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски digit или сокращенно bit (бит).

Одним битом можно выразить два понятия: да или нет, черное или белое, истина или ложь, 0 или 1. Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

Тремя битами можно закодировать 8 понятий:

001  011  100  101   110  111.

Увеличивая на единицу количество разрядов, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть

N = 2^m

где N – количество кодируемых значений; m – количество двоичных разрядов.

 

Основними характеристиками МП є:

тип електронної технології, який використовується при його виготовленні;

кількість кристалів які утворюють МП;

розмір кристалу(кількість МП - переходів які формують його конструкцію);

кількість виводів корпуса;

довжина слова(кількість розрядів);

швидкодія(тактова частота) ;

ємність адресованої пам’яті;

тип керуючого пристрою;

ефективність системи команд(наявність команд множення, ділення, наявність команд роботи з плаваючою комою, наявність команд роботи з бітами та стековою пам’яттю);

число рівнів переривань;

можливість роботи в режимі прямого доступу до пам’яті;

здатність інтерфейсу до обслуговування певного числа пристроїв вводу-виводу;

число і рівні напруги живлення;

номінальні параметри сигналів;

потужність розсіювання;

наявність для розробника апаратно-програмних засобів для відлагодження програми.

По числу ВІС розрізняють: одно кристальні, багатокристальні, багатокристальні секційні МП. Однокристальні МП утворюються при реалізації усіх функцій у вигляді однієї мікросхеми. При збільшенні розмірів кристала і числа виводів корпуса параметри однокристальних МП покращуються. Як правило Однокристальні МП мають більшу швидкодію ніж багато кристальні, але їх можливості обмежуються розмірами кристалу і корпусом. Для отримання багатокристальних МП необхідно виконати розбиття їхньої структури на функціонально закінчені частини і реалізувати їх у вигляді окремих мікросхем. Функціональна закінченість частин означає, що кожна з тих частин виконує автономно заздалегідь означену функцію.

10)Характерні риси RISC CISC VLIW

RISC (Reduced (Restricted) Instruction Set Computer) – уменьшенный набор команд, которыми пользуется микропроцессор компьютера, содержащий только наиболее простые команды.

Эти процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения, причем их число может быть большим. Система команд отличается относительной простотой, коды инструкций имеют четкую структуру, как правило, с фиксированной длиной. В результате аппаратная реализация такой архитектуры позволяет с небольшими затратами декодировать и выполнять эти инструкции за минимальное число тактов синхронизации. Определенные преимущества дает и унификация регистров.

CISC (Complete Instruction Set Computer) – полный набор команд микропроцессора.

Состав и назначение их регистров существенно неоднородны, широкий набор команд усложняет декодирование инструкций, на что расходуются аппаратные ресурсы. Возрастает число тактов, необходимое для выполнения инструкций. К процессорам с полным набором инструкций относится семейство х86.

Лидером в разработке CISC-процессоров считается компания Intel со своей серией x86 и Pentium. Эта архитектура является практическим стандартом для рынка микрокомпьютеров. Для CISC-процессоров характерно: