
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им.В.И.Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •Архитектура компьютера
- •Оглавление
- •Основные понятия архитектуры и организации компьютеров.
- •1.1. Состав компьютера
- •1.2. Виды (классы) компьютеров
- •1.3. Принцип программного управления и машина фон Неймана
- •1.4. Понятия архитектуры, организации и реализации компьютера
- •1.5. Многоуровневая организация компьютера
- •1.6. Понятие семантического разрыва между уровнями
- •1.7. Организация аппаратных средств вм
- •Представление и обработка данных в вм
- •Целые числа
- •Представление и обработка вещественных чисел.
- •Логические операции над битовыми наборами
- •Представление и обработка символов.
- •Представление видеоинформации и аудиоинформации.
- •Видеоинформация.
- •Аудиоинформация
- •Организация процессора и основной памяти вм
- •3.1. Типовая структура процессора и основной памяти
- •3.2. Основной цикл работы процессора
- •3.3. Организация процессора и памяти в архитекуре Intel x86.
- •3.3.1. Программно доступные регистры процессора
- •3.3.2. Организация стека в архитектуре Intel х86
- •3.3.3. Организация выполняемых программ в ms dos
- •3.3.4. Режимы адресации памяти в архитектуре Intel х86
- •1. Регистровая адресация
- •2. Непосредственная адресация
- •3. Прямая адресация
- •4. Косвенная адресация
- •7. Индексная адресация с масштабированием
- •8. Адресация по базе с индексированием и масштабированием
- •3.3.5. Краткая характеристика системы команд процессоров Intel х86
- •3.3.6 .Арифметическая обработка чисел с использованием математического сопроцессора
- •Организация прерываний в процессорах Intel x86
- •Эволюция микроархитектуры Intel x86
- •Управление выполнением команд в компьютерах.
- •Аппаратный способ формирования управляющих сигналов
- •Микропрограммный способ формирования управляющих сигналов
- •Компьютеры с сокращенным набором команд
- •Организация памяти в компьютере
- •6.1. Назначение и основные характеристики памяти
- •6.2. Основные среды хранения информации
- •6.3. Методы доступа к данным.
- •6.4. Память с произвольным доступом (ппд)
- •6.5. Блочная организация основной памяти.
- •6.6. Постоянные запоминающие устройства (пзу - rom)
- •6.7. Ассоциативные запоминающие устройства (азу)
- •6.8. Иерархическая система памяти
- •Организация кэш-памяти.
- •Прямое отображение блоков оп на кэш-память
- •Наборно-ассоциативное отображение блоков оп на Кэш-память
- •6.10. Организация виртуальной памяти
- •Организация виртуальной памяти в Intel 80386 и более старших моделях.
- •Защита памяти в процессоре Intel 80386
- •Организация работы с внешней памятью
- •7.1. Типы, виды, свойства дисковых накопителей информации.
- •7.2. Магнитные дисковые накопители.
- •7.3. Основные физические и логические параметры жмд
- •7.4. Контроллеры жестких дисков
- •Логическое хранение и кодирование информации
- •Интерфейсы жестких дисков
- •Работа накопителя
- •Внешняя память на cd и dvd дисках.
- •Принципы организации raid массивов
- •Основные принципы построения raid массивов
- •Одиночные уровни raid
- •Составные уровни raid массивов
- •Сравнительные результаты
- •Системные и локальные шины
- •9.1. Общие положения и требования к шинам
- •9.2. Основные виды, характеристики и параметры шин
- •9.3. Стандарты шин
- •Организация системы ввода-вывода в вм
- •10.1. Назначение и основные требования к системе ввода-вывода вм
- •10.2. Архитектура систем ввода-вывода
- •10.3. Способы выполнения операции передачи данных
- •Синхронная передача данных
- •Ввод-вывод по программному прерыванию
- •Ввод-вывод по аппаратному прерыванию (прямой доступ к памяти)
- •10.4. Структуры контроллеров ву для различных режимов передачи данных
- •Программные средства управления вводом-выводом (пс увв)
- •Состав пс увв
- •11.2. Основные компоненты процедуры управления ввода-вывода общего вида
- •11.3 Состав и реализация устанавливаемого драйвера символьного типа
- •Список литературы
- •Приложения
- •Регистры ммх
- •Типы данных
- •Команды ммх
- •П2. Краткое введение в программирование на языке Ассемблера
- •1. Директивы задания данных
- •2. Директивы сегментации программы
- •3. Директивы группирования.
- •4. Порядок размещения сегментов.
-
Представление видеоинформации и аудиоинформации.
Рассмотренные ранее виды информации имели чисто статический характер. В современных ВМ также используются виды информации динамического или смешанного типа.
-
Видеоинформация.
Видеоинформация (ВИ) бывает статической и динамической. К статической ВИ относятся рисунки, графики, чертежи, таблицы и т.п. К динамической ВИ - видео- и слайд-фильмы. Динамическая ВИ исполь- зуется либо для передачи движущихся изображений (анимация), либо для последовательной демонстрации отдельных кадров.
При этом существует два способа представления графических изображений: матричный (растровый) и векторный. В матричных форматах изображение представляется матрицей точек - пикселов (picture element), положение которых в матрице соответствует координатам точек на экране. Каждый пиксел характеризуется большим количеством атрибутов, определяющих цвет, фон, яркость и другие свойства и может занимать до 30 бит. Учитывая, что количество пикселов на экране может быть более миллиона, основным недостатком матричной графики является требование большого объема памяти для хранения изображений и необходимость сжатия данных. К распространенным матричным форматам относятся BMP, GIF, JPEG,PNG.
Векторное представление описывает изображение не пикселами, а кривыми – сплайнами. Сплайн – гладкая кривая, проходящая через несколько (2-4) опорных точек, задающих форму сплайна. В векторной графике распространены сплайны на основе кривых Безье. Любую элементарную кривую можно построить, зная четыре коэффициента Р0, Р1, Р2, Р3, соответствующих четырем точкам на плоскости. Перемещение точек влечет изменение формы кривой. Для многих видов изображений их описание с помощью математических формул является более простым способом благодаря легкости масштабирования и существенно меньшим требованиям к памяти. Недостатком векторных изображений является необходимость разбиения изображений на множество составляющих его примитивов (линия, прямоугольник, эллипс) и более низкое качество. К распространенным векторным форматам относятся CDR, DXF, PS, SVG, VSD.
-
Аудиоинформация
Аудиоинформация имеет чисто динамический характер и связана с представлением звуковых сигналов, частоты которых лежат в диапазоне 15 Гц ÷ 20 КГц, являющихся по своей природе непрерывными (аналоговыми). Поэтому для использования в ВМ аудиоинформация должна быть представлена в виде значений (выборок), взятых через определенные интервалы времени, и преобразована в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). После обработки в ВМ для воспроизведения звуковые сигналы должны быть восстановлены в аналоговую форму с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Для обеспечения высокого качества воспроизведения требуется большое количество выборок и соответственно большая емкость памяти для хранения аудиоинформации. Это приводит к необходимости использования различных методов сжатия данных для сокращения требуемого объема памяти. К распространенным форматам представления аудиоинформации следует отнести AVI, WAV, AIF, MPEG.