![](/user_photo/2090_9Vy88.png)
- •1 Поколения эвм. Классификация эвм по элементной базе.
- •2. Представление различной информации в эвм: числовой, текстовой, графической и т.Д.
- •4. Алгебра логики и область ее применения. Основные логические операции. Законы алгебры логики.
- •6. Формы записи чисел в эвм. Модифицированные коды.
- •9Apхитектура системы команд. Архитектуры cisc и risc.
- •20. Система кодирования команд. Система адресации.
- •14. Цикл выполнения команды.
1 Поколения эвм. Классификация эвм по элементной базе.
В соответствии с элементной базой и уровнем развития программных средств выделяют несколько поколений ЭВМ.1е поколение 50е годы Элементная база (для УУ, АЛУ): ЭВМ на электронных вакуумных лампах.Основной тип ЭВМ: Большие.Основные устройства ввода : Пульт, перфокарточный, перфоленточный ввод.Основные устройства вывода: Алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), перфоленточный вывод.Внешняя память: Магнитные ленты, барабаны, перфоленты, перфокарты 2е поколение 60е Элементная база (для УУ, АЛУ): ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах.(транзисторах).Основной тип ЭВМ: Большие. Основные устройства ввода: Добавился алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура.Основные устройства вывода: Алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), перфоленточный вывод.Внешняя память: Добавился магнитный диск .3е поколение 70е Элементная база (для УУ, АЛУ): ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни - тысячи транзисторов в одном корпусе).Основной тип ЭВМ: Малые (мини).Основные устройства ввода: Алфавитно-цифровой дисплей, клавиатура.Основные устройства вывода: Графопостроитель, принтер.Внешняя память: Перфоленты, магнитный диск. 4е поколение 80еЭлементная база (для УУ, АЛУ): ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах– микропроцессорах (десятки тысяч – миллионы транзисторов в одном кристалле).Основной тип ЭВМ: Микро.Основные устройства ввода: Цветной графический дисплей, сканер, клавиатура.Основные устройства вывода: Графопостроитель, принтер.Внешняя память: Магнитные и оптические диски.5–е поколение, 90-е годы: Элементная база (для УУ, АЛУ): ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;6–е поколение и последующие поколения:
Элементная база (для УУ, АЛУ): оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой – с распределенной сетью большого числа(десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.
2. Представление различной информации в эвм: числовой, текстовой, графической и т.Д.
Кодирование
информации
– это процесс формирования определенного
представления информации, кодирование
- переход от одной формы представления
информации к другой, более удобной для
хранения, передачи или обработки.Компьютер
может обрабатывать только информацию,
представленную в числовой форме. Вся
другая информация (звуки, изображения,
показания приборов и т. д.) для обработки
на компьютере должна быть преобразована
в числовую форму. Все числа в компьютере
представляются с помощью нулей и
единиц.Используется 2 формы записи:
число с фиксированной точкой и число с
плавающей точкой.Числа
с фиксированной точкой
использовались на раннем этапе развития
ЭВМ. Структура чисел с фиксированной
точкой: нулевой разряд знаковый,
оставшиеся – разряды числа. Фиксированная
точка означает, что на этапе конструирования
ЭВМ было определено, сколько и какие
разряды машинного слова (или любые
другие размерности ячейки памяти) были
отведены для изображения целой и дробной
части. Достоинства: простая реализация
арифметических операций, а также высокая
точность изображения числа. Недостаток
– небольшой диапазон представления
чисел.Числа
с плавающей точкой.
Для их представления используется
полулогарифмическая форма. Представление
числа: N
= +/- m*q^(+/-p).
N
– число в исходном виде; m
– мантисса; q
– основание системы счисления; p
– порядок числа. Положение точки в числе
определяется значением порядка. Числа
с плавающей точкой позволяют увеличить
диапазон обрабатываемых чисел, но при
этом точность изображения чисел
определяется только разрядами m
и уменьшается по сравнению с числами с
фиксированной точкой.|Чтобы перевести
в числовую форму музыкальный
звук, можно
через небольшие промежутки времени
измерять интенсивность звука на
определенных частотах, представляя
результаты каждого измерения в числовой
форме. С помощью компьютерных программ
можно преобразовывать полученную
информацию, например «наложить» друг
на друга звуки от разных источников.|Аналогично
на компьютере можно обрабатывать текст.
При вводе в компьютер каждая буква
кодируется определенным числом, а при
выводе на внешние устройства (экран или
печать) для восприятия человеком по
этим числам строятся изображения букв.
Соответствие между набором букв и
числами называется кодировкой символов.
Кодирование графической
информации.
В видеопамяти находится двоичная
информация об изображении, выводимом
на экран. Почти все создаваемые,
обрабатываемые или просматриваемые с
помощью компьютера изображения можно
разделить на две большие части –
растровую и векторную графику. Растровые
изображения
представляют собой однослойную сетку
точек, называемых пикселами (pixel, от
англ. picture element). Код пиксела содержит
информации о его цвете. Для черно-белого
изображения (без полутонов) пиксел может
принимать только два значения: белый и
черный (светится – не светится), а для
его кодирования достаточно одного бита
памяти: 1 – белый, 0 – черный. На
RGB-мониторах все разнообразие цветов
получается сочетанием базовых цветов
– красного (Red), зеленого (Green), синего
(Blue), из которых можно получить 8 основных
комбинаций.Vекторное
изображение
многослойно. Каждый элемент векторного
изображения – линия, прямоугольник,
окружность или фрагмент текста –
располагается в своем собственном слое,
пикселы которого устанавливаются
независимо от других слоев. Каждый
элемент векторного изображения является
объектом, который описывается с помощью
специального языка (математических
уравнения линий, дуг, окружностей и
т.д.).
3. Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую. Арифметические действия в различных системах счисления.Системой счисления называют систему приемов и правил, позволяющих устанавливать взаимно-однозначное соответствие между любым числом и его представлением в виде совокупности конечного числа цифр. В зависимости от способа изображения чисел с помощью цифр сc делятся на позиционные и непозиционные.В непозиционных сc любое число определяется как некоторая функция от численных значений совокупности цифр, представляющих это число. Цифры в непозиционных сc соответствуют некоторым фиксированным числам, а результирующее число получается сложением, если меньшая цифра справа или вычитанием, если – слева, его цифр. Пример - римская сc.В вычислительной технике непозиционные сc не применяются.Сc называют позиционной, если одна и та же цифра может принимать различные численные значения в зависимости от положения этой цифры в совокупности цифр, представляющих заданное число. Пример - арабская десятичная сc.В позиционной сc любое число записывается в виде последовательности цифр, в которой целая часть отделена от дробной с помощью запятой или точки. Каждая цифра ak в записываемой последовательности может принимать одно из N возможных значений. Кол-во различных цифр (N), используемых для изображения чисел в позиционной сc, называется основанием сc.В вычислительной технике применяются двоичная, восьмеричная, десятичная и шестнадцатеричная системы. В двоичной сc используются только две цифры: 0 и 1. В восьмеричной сc-8, а в шестнадцатеричной - 16 Перевод числа из одной системы в другую выполняется по универсальному алгоритму, согласно которому целая и дробная части числа переводятся по отдельности.Перевод целой части числа заключается в последовательном делении его целой части и образующихся целых частных на основание новой сc, записанное в исходной сc. Последний остаток является старшей цифрой переведенного числа.Перевод дробной части числа заключается в последующем умножении его дробной части и дробных частей получающихся произведений на основание новой сc, записанное в исходной сc. Целые части чисел, получающихся при умножении, не участвуют в последующих умножениях.Перевод из 8 и 16 сc в двоичную и обратно выполняется достаточно просто, так как основания этих систем представляют собой целую степень числа 2. Для перевода восьмеричного числа в двоичное достаточно каждый восьмеричный разряд представить тремя (триадой), а для перевода шестнадцатеричного числа - четырьмя (тетрадой) двоичными разрядами:При обратном преобразовании, начиная от десятичной запятой переводят каждую триаду (для 8 с.с.) или тетраду (для 16 с.с.) в соответствующую цифру новой сc.Во всех системах счисления арифметические операции над числами выполняются по одним и тем же правилам. Рассмотрим правила сложение и умножения двоичных чисел.Многоразрядные числа складываются, вычитаются, умножаются и делятся, используя принципы переноса и заема.