3501

2.8.2.Вычитание модулей двоично-десятичных чисел…………………77

2.8.3.Умножение модулей двоично-десятичных чисел………………...80

2.8.4.Деление модулей двоично-десятичных чисел…………………….82

2.9Представление других видов информации……………………………..82 Глава 3 Информационно-логические основы ЭВМ…………………………..85

3.1Общие замечания…………..……………………………………………..85

3.2Возможные структуры машинных команд……………………………...87

3.3Способы адресации……………………………………………………….89

3.4команды передачи управления…………………………………………..97

3.4.1Команды безусловного управления (БП)………………………98

3.4.2Команды условного перехода (УП)…………………………...100

3.4.3Команды перехода на подпрограмму…………………………102

3.5Индексация………………..…………………………………………….104

3.6Основные сведения из алгебры логики………………………………..108

3.7Законы алгебры логики………………………….……………………..111

3.8Понятие о минимизации логических функций………………………..112

3.9Техническая интерпретациялогических функций…………………….114

Глава 4 Элементы и узлы ЭВМ..…………..…………………………………117

4.1Классификация элементов и узлов ЭВМ………….…………………..117

4.2Комбинационные схемы…………….………………………………….119

4.3Схемы с памятью………………………………………………………..125

4.4Проблемы развития элементной базы………………………………….135

Глава 5 Функциональная и структурная организация ЭВМ………………..139

5.1Общие принципы функционаяльной и структурной организации ЭВМ………………………………………………………………………….139

5.2Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой……………………………..………………………………….140

5.3.Организация работы ЭВМ при выполнении задания пользователя…………………………………………………………………144

5.4.1.Отображение адресного пространства программы на основную память………………………………………………………………………..146

5.4.2.Адресная структура команд микропроцессора и планирование ресурсов………………………………………………………………………149

Глава 6 Центральные устройства ЭВМ………………..……………………..154

6.1Основная память…………..…………………………………………….154

6.1.1Состав, устройство и принцип действия основной памяти….154

6.1.2Размещение информации в основной памяти IBM PC………160

6.1.3Расширение основной памяти IBM PC……………………….161

6.2Центральный процессор ЭВМ………………………………………….164

6.2.1Структура базового микропроцессора……………………….164

6.2.2Взаимодействие элементов при работе микропроцессора….170

6.2.3Работа микропроцессора при выполнении программного прерывания……………..……………………………………………172

610

Глава 7 Принципы построения устройств внутренней памяти…………….175

7.1Структура памяти ЭВМ…………….…………………………………..179

7.2Способы организации памяти………………………………………….183

7.2.1Адресная память………………………………………………..183

7.2.2Ассоциативная память…………………………………………185

7.2.3Стековая память (магазинная)……….. ………………………189

7.3Структуры адресных ЗУ……………..………………………………….192

7.3.1ЗУ типа 2D………………………………………………………193

7.3.2ЗУ типа 3D…………..………………………………………….195

7.3.3ЗУ типа 2D-M…………………………………………………..197

7.4Элементы ЗУ с произвольным обращением…………………………..198

7.4.1ЗЭ на ферритовых кольцах…………..………………………...198

7.4.2ЗЭ на полупроводниковых элементах………………………...201

7.5Постоянные ЗУ (ПЗУ, ППЗУ)………………. …………………………206

7.6Флеш-память…………………………………………………………….209

7.7Методы оптимизации обмена процессор-память……………………..211

7.7.1Конвейер команд…………..…………………………………...212

7.7.2Расслоение памяти……….……………………………………..215

7.7.3Буферизация памяти……………………………………………217

7.8Динамическое распределение памяти. Виртуальная память…………228

7.8.1Виртуальная память………………………..…………………..230

7.8.2Сегментно-страничная организация памяти………………….234

7.9Защита памяти…………………………………………………………..239

7.9.1Защита отдельных ячеек памяти………………………………240

7.9.2Метод граничных регистров…………………………………...241

7.9.3Метод ключей защиты…………………………………………242

7.10Алгоритмы управления многоуровневой памятью………………….244

7.11Сопроцессоры………………………………………………………….249

Глава 8 Принципы организации систем прерывания программ……………251

8.1Характеристики систем прерывания…………..……………………….254

8.2Возможные структуры систем прерывания……………………………258

8.3Организация перехода к прерывающей программе…………………...261

8.3.1Реализация фиксированных приоритетов…………………….263

8.3.2Реализация программно-управляемых приоритетов………...267 Глава 9 Принципы организации ввода/вывода информации……………….270

9.1Принципы управления…………………………………………………..270

9.2Прямой доступ к памяти………………………………………………...276

9.3Интерфейс системной шины……………………………………………280

9.4Локальная система шина………………………………………………282

9.5Шина расширения……………………………………………………….283

9.5.1Шина расширения ISA…………………………………………284

9.5.2Шина расширения MCA……………………………………….285

9.5.3Шина рашсирения EISA………………………………………..286

611

9.6Локальные шины расширения………………………………………….287

9.6.1 Локальная шина VESA (VLB)…………………………………289

9.6.2Локальная шина PCI……………………………………………291

9.7Компоненты материнской платы……………………………………….295

9.7.1Chipset…………………………………………………………...296

9.7.2Разновидности слотов………………………………………….297

9.7.3Типы разъемов оперативной памяти………………………….298

9.7.4Разъемы для подключения внешних устройств……………...299

9.7.5Разъемы для подключения дисковых устройств……………..300

9.7.6Разъемы процессоров…………………………………………..301

9.10Интерфейсы внешних запоминающих устройств IBM PC………….302

9.11Способы организации совместной работы переферийных и центральных устройств……………………………………………………..303

9.12Адаптер последовательного интерфейса……………………………..306

9.13Адаптер параллельного интерфейса………………………………….314

Глава 10 Внешние устройства ЭВМ………………………………………….326

10.1Системы визуального отображения информации (видеосистемы)…326

10.2Клавиатура……………………………………………………………...334

10.3Принтер…………………………………………………………………337

10.4Сканер…………………………………………………………………..340

10.5Анимационные устройства ввода-вывода……………………………349

10.6устройства ввода-вывода звуковых сигналов………………………..356

10.6.1Физические основы генерации компьютерного звука……...357

10.6.2Ввод в ЭВМ и машинный синтез речи………………………364

10.6.3Программное обеспечение для работы со звуковой информацией………………………………………………………….367

Глава 11 Внешние запоминающие устройства (ВЗУ)………………………371

11.1Внешние запоминающие устройства на гибких магнитных дисках..371

11.2Накопитель на жестком магнитном диске…………………………..379

11.3Стриммер………………………………………………………………382

11.4Оптические запоминающие устройства……………………………...383 Глава 12 Принципы построения элементарного процессора……………….386

12.1Операционные устройства (АЛУ)……………………………………390

12.2Управляющие устройства……………………………………………..392

12.2.1УУ с жесткой логикой………………………………………..393

12.2.2УУ с хранимой в памяти логикой……………………………397

12.3МП с фиксорованной системой команд………………………………403

12.3.1Регистры данных……………………………………………...406

12.3.2Арифметико-логическое устройство………………………..407

12.3.3Регистр признаков……………………………………………408

12.3.4Блок управления………………………………………………408

12.3.5Буферы…………………………………………………………408

12.3.6МП с точки зрения программиста…………………………..409

612

Глава 13 Микропроцессорная техника………………………………………411

13.1Введение в микропроцессорную технику……………………………411

13.2Производство микропроцессоров…………………………………….430

13.3Микропроцессорные системы………………………………………...441

13.4Многопроцессорные ситемы………………………………………….455

13.5Конвейерная организация……………………………………………..476

13.6Конвейерная и суперскалярная обработка…………………………...515

13.7Современные микропроцессоры……………………………………...530 Глава 14 Вычислительные системы…………………………………………..582

14.1Классификация вычислительных систем…………………………….582

14.2Архитектура вычислительных систем………………………………..589

14.3Комплексирование в вычмслительных системах……………………592

14.4Типовые структуры вычислительных систем………………………..595

14.5Организацияч функционирования вычислительных систем………..600

Заключение……………………………………………………………………..604 Библиографический список…………………………………………………...606

613