МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОЛЛЕДЖ МЕЖДУНАРОЛНОЙ АКАДЕМИИ БИЗНЕСА

ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

По дисциплине «Технические средства информации»

Выполнил: Буланов В. А.

Проверила: Турашев М.М.

Группа «32-ИС»

Алматы 2014

Содержание

Введение	3
1. Логические и арифметические основы и принципы работы эвм	4
1.1.История ЭВМ	4
1.2.Логические основы	5
1.3.Арифметические основы	7
1.4.Структура однопрограммной ЭВМ	12
1.5.Система кодирования команд. Способ адресации	15
1.6.Цикл выполнения команд	20
1.7.Основы схематической реализации ЭВМ	24
1.8.Архитектура современных компьютеров	26
Заключение	31
Список использованных источников	32

Введение

Учебная практика – неотъемлемая часть учебного процесса и проводится с целью закрепления полученных знаний и приобретения первоначальных практических навыков в решении конкретных проблем.

Во время учебной практики я начал изучение курса «Логические и арифметические основы и принципы работы ЭВМ» на сайте Национального открытого университета «ИНТУИТ». В Данном курсе рассматриваются история развития ЭВМ, основа алгебры логики, представление и минимизация логических функций. Рассмотрены способы представления чисел и методы выполнения арифметических операций в ЭВМ. Представлены принципы работы и структура однопрограммной ЭВМ и рассмотрены принципы работы машины Тьюринга и аппарата Неймана, структура классической ЭВМ и архитектура современных персональных компьютеров.

Цель данного курса – изучить теорию и приобрести практические навыки по решению задач связанных с этой темой.

1. Логические и арифметические основы и принципы работы эвм

1.1 История эвм

Идея использования программного управления для построения устройства, автоматически выполняющего арифметические вычисления, была впервые высказана английским математиком Ч.Бэббиджем еще в 1833г. Однако его попытки построить механическое вычислительное устройство с программным управлением не увенчались успехом.

Первой работающей универсальной автоматически управляемой ВМ считается расчетно-механическая машина "Марк - 1" ( США, 1944г. ).

За точку отсчета эры ЭВМ принимают сеансы опытной эксплуатации машины ЭНИАК, которые начались в Пенсильванском университете в 1946г. Проект первой ЭВМ ЭНИАК был разработан Дж.Моучли (США, 1942 г.); в 1946 г. машина вступила в строй. В этой машине 18.000 электрических ламп, 1500 электромеханических реле. Применение ламп повысило скорость выполнения операций в 1000 раз по сравнению с устройством "Марк - 1".

Электронные лампы стали элементной базой ВМ первого поколения. Основная схема – симметричный триггер был создан в 1918г. советским ученым Бонч-Бруевичем М.А. В 1919г. аналогичная схема была разработана также американскими учеными Икклзом и Джорданом.

С появлением транзисторов в середине 50-х годов на смену первого поколения ЭВМ пришли ЭВМ 2-го поколения, построенные на полупроводниковых приборах.

В начале 60-х годов возникло новое направление в электронике – интегральная электроника. Использование интегральных схем для построения ЭВМ стало революцией в ВТ и способствовало появлению машин 3-го поколения.

Одна из характерных особенностей ЭВМ 4-го поколения - переход от интегральных функциональных схем к интегральным подсистемам ЭВМ[1].

1.2 Логические основы

Кроме обычной алгебры существует специальная, основы которой были заложены английским математиком XIX века Дж. Булем. Эта алгебра занимается так называемым исчислением высказываний.

Ее особенностью является применимость для описания работы так называемых дискретных устройств, к числу которых принадлежит целый класс устройств автоматики и вычислительной техники.

При этом сама алгебра выступает в качестве модели устройства. Это означает, что работа произвольного устройства указанного типа может быть лишь в каком-то отношении описана с помощью построений этой алгебры. Действительное реальное устройство физически работает не так, как это описывает алгебра логики. 

Существует несколько синонимов по отношению к функциям алгебры логики:

1. функции алгебры логики (ФАЛ);

2. переключательные функции ;

3. булевские функции ;

4. двоичные функции.

некоторый набор аргументов:

<X₁,X₂,X₃,...Х_i,...X_n>

Каждый из аргументов принимает только одно из двух возможных значений, независимо от других

X_i = {0, 1}

Поставим каждому набору в соответствие некоторое двоичное число:

X₁,X₂,...........X_n

0, 0,...........,0 нулевой набор

0, 0,...........,1 первый набор

0, 0,..........1,0 второй набор

...................

1, 1,...........,1 (2ⁿ-1)-ый набор

Очевидно, что количество различных X₁,X₂,...........X_n n -разрядных чисел в позиционной двоичной системе есть 2ⁿ.

Допустим, что некоторая функция F(X₁,X₂,....X_n) задана на этих наборах и на каждом из них она принимает либо ' 0 '-ое, либо ' 1 '-ое значение.

Такую функцию называют функцией алгебры логики или переключательной функцией.

Т.к. функция на каждом наборе может принять значение ' 0 ' или ' 1 ', а всего различных наборов 2ⁿ, то общее число различных функций ' n ' аргументов есть: 2^2n.

Таблица 1. Функции алгебры логики

Наименованиефункции	Обозначение функции
Константа "ноль"	f(X1,X2)=0
Конъюнкция, произведение	f (X1,X2)=X1X2f(X1,X2)= X1X2f(X1,X2)= =X1*X2f(X1,X2)=X1X2
Запрет по X2	X 1X2
Переменная X1	f(X1,X2)= X1
Запрет по X1	X 2 X1
Переменная X2	f(X1,X2)= X2
Сложение по mod2(неравнозначность)	f (X1,X2)=X1X2
Дизъюнкция	f (X1,X2)=X1X2f(X1,X2)=
Стрелка Пирса	f (X1,X2)=X1X2
Равнозначность	f(X1,X2)=X1= X2f(X1,X2)= X1X2
Инверсия X2	f(X1, X2)=^X2 f(X1, X2)=X2
Импликация от X2к X1	f(X1, X2)= X2 -> X1
Инверсия X1	f(X1, X2)=^X1 f(X1, X2) = X1
Импликация от X1к X2	f(X1, X2)= X1 -> X2
Штрих Шеффера	f(X1, X2)= X1|X2
Константа "единица"	f(X1, X2)=1

Инверсия – отрицание. Читается НЕ Х или Х с чертой – отрицание Х[2].