ЭКЗАМЕН_ИНФА

символов используемых для записи чисел в данной системе счисления. Количество символов, использующихся в алфавите, называется его размерностью.

Позиционной системой счисления называется такая, в которой количественное значение каждой цифры зависит от ее места (позиции) в числе Например, арабская система счисления

Впозиционных системах счисления различают однородные и неоднородные (смешанные) системы Однородная - система, в которой количество допустимых символов всех разрядов одинаково

Неоднородная - система, в которой количество допустимых цифр для разных разрядов различно (например, даты/времени)

Достоинство позиционной системы - компактность Недостаток - переносы при оперировании с числами

Внепозиционной системе счисления - цифры не меняют своего количественного значения при изменении положения в записи числа Например, римская система счисления

Римская СС относится к аддитивным непозиционным системам, в которых значения числа получается суммированием значений цифр, определяемых конфигурацией символов. При этом соседние цифры получаются сложением или вычитанием

Мультипликативные системы - используют операцию умножения для получения соседних цифр (Римская, китайская, вавилонская)

Любая позиционная СС характеризуется своим основанием

Основание позиционной СС - количество различных цифр, используемых для изображения чисел в данной СС

В вычислительной технике нашли применение в основном однородные позиционные системы со значением основания 2, 3, 8, 10, 16

Наиболее широко используются двоичные системы.

накопители. Она включает в себя методы структурирования, индексирования и доступа к данным.

Под организацией данных понимается способ представления и упорядочения данных для обеспечения эффективного поиска, изменения и доступа к ним. Это может включать разделение данных на записи, определение полей и атрибутов, а также дополнительные структуры, такие как индексы.

Файловые структуры определяют способ организации данных внутри файлов. Они могут быть последовательными, где данные хранятся последовательно друг за другом, индексированными, где есть структуры данных для быстрого доступа, или случайными, где данные могут быть доступны непосредственно через адресацию.

Методы доступа определяют, какие операции можно выполнять с данными, и какой путь следует пройти для доступа к ним. Например, последовательный доступ предполагает чтение или запись данных по порядку, а случайный доступ позволяет обращаться к данным по их адресу без необходимости чтения предыдущих данных.

16. Применение логики переключательных функций для описания работы схем ЭВМ.

Логика переключательных функций играет важную роль в описании и анализе работы схем электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Вот основные моменты:

Основы логики переключательных функций:

Логика переключательных функций основана на булевой алгебре, где каждый элемент может принимать одно из двух значений: 0 или 1. Это соответствует двум состояниям цифровых схем: включено (1) или выключено (0).

Применение в схемах ЭВМ:

•Описание работы элементов: Каждый логический элемент в схеме ЭВМ, такой как И, ИЛИ, НЕ, может быть описан с помощью переключательной функции.

•Синтез схем: Переключательные функции используются для проектирования схем, позволяя определить необходимые логические элементы и их соединения.

•Анализ схем: Они позволяют анализировать поведение схемы при различных входных данных и предсказывать выходные сигналы.

Примеры функций:

•Функция И (AND): ( , )=

•Функция ИЛИ (OR): ( , )= +

•Функция НЕ (NOT): ( )= ‾

Преимущества:

•Упрощение сложных схем: Переключательные функции позволяют упростить сложные логические схемы до более простых эквивалентов.

•Моделирование и тестирование: с помощью логики переключательных функций можно моделировать работу схемы на компьютере перед её физическим созданием.

Заключение:

Логика переключательных функций является фундаментальным инструментом для разработчиков и инженеров, позволяя точно описывать и оптимизировать схемы ЭВМ, что способствует созданию более эффективных и надежных вычислительных систем.

17. Аппаратно-программные средства однопроцессорной многопрограммной системы.

Аппаратно-программные средства однопроцессорной многопрограммной системы обеспечивают возможность одновременного выполнения нескольких программных процессов на одном физическом процессоре. Вот ключевые компоненты и характеристики такой системы:

•Центральный процессор (ЦПУ): Основное вычислительное устройство, которое выполняет программный код и обрабатывает данные.

•Оперативная память (ОЗУ): Временное хранилище данных, которые активно используются или обрабатываются ЦПУ.

•Устройства ввода-вывода: Периферийные устройства, такие как клавиатуры, мыши, принтеры и диски, которые позволяют взаимодействовать с компьютером и обмениваться данными.

•Системная шина: Канал связи между ЦПУ, памятью и периферийными устройствами.

•Операционная система (ОС): Программное обеспечение, которое управляет аппаратными ресурсами и предоставляет пользовательский интерфейс для взаимодействия с компьютером.

•Драйверы устройств: Специализированное программное обеспечение, которое позволяет ОС корректно взаимодействовать с аппаратными устройствами.

•Механизмы многозадачности: Функции ОС, позволяющие разделить процессорное время между несколькими задачами, создавая иллюзию их одновременного выполнения.

Эти элементы в совокупности формируют основу для работы однопроцессорной многопрограммной системы, позволяя эффективно использовать аппаратные ресурсы и улучшать пользовательский опыт.

18. Преобразование логической функции к нормальным и совершенно нормальным формам. Упрощение логических выражений. Понятие об минимизации.

Преобразование логической функции к нормальным и совершенно нормальным формам, упрощение логических выражений и понятие минимизации – это ключевые концепции в области цифровой логики и проектирования схем.

Нормальные формы:

•Конъюнктивная нормальная форма (КНФ): Логическая функция представлена в виде конъюнкции (логического И) дизъюнктов (логическое ИЛИ переменных или их отрицаний).

•Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ): Логическая функция представлена в виде дизъюнкции (логического ИЛИ) конъюнктов (логическое И переменных или их отрицаний).

Конъюнкт — это элементарное выражение в логике, которое представляет собой соединение двух и более пропозиций (или переменных) с помощью логической операции "И" (конъюнкции).

Вбулевой алгебре конъюнкт обозначается символом или просто последовательным написанием переменных без знака.

Вконтексте нормальных форм, конъюнкт — это одно из слагаемых в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ), где каждое слагаемое представляет собой конъюнкцию переменных или их отрицаний. Эти слагаемые соединяются операцией "ИЛИ" для формирования полного логического выражения.

Совершенно нормальные формы:

•Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ):

Каждый конъюнкт содержит все переменные функции.

•Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ):

Каждый дизъюнкт содержит все переменные функции.

Упрощение логических выражений:

Упрощение логических выражений заключается в приведении функции к более простой форме без изменения её значения. Это достигается с помощью законов булевой алгебры, таких как законы идемпотентности, поглощения и де Моргана.

Минимизация:

Минимизация – это процесс нахождения эквивалентного выражения с наименьшим количеством операций и переменных. Это важно для уменьшения сложности схемы и улучшения её производительности.

Методы минимизации включают метод Квайна-МакКласки и карты Карно.

// Минтерм — это элементарная конъюнкция в булевой алгебре, которая представляет собой произведение переменных, где каждая переменная может присутствовать в исходном виде или в виде отрицания. Каждый минтерм соответствует одной строке таблицы истинности, где функция принимает значение "истина".

•Метод Квайна-МакКласки — это алгоритмический процесс упрощения булевых функций, который основан на систематическом объединении пар минтермов с целью исключения переменных. Он позволяет минимизировать функцию путём создания простейших импликантов, которые затем используются для получения наиболее компактной формы. Этот метод полезен для оптимизации логических схем и уменьшения их сложности.

Он включает в себя следующие шаги:

1.Представление всех множителей функции в виде минтермов.

2.Группировка минтермов по количеству единиц в двоичном представлении.

3.Сравнение групп с целью найти пары минтермов, отличающиеся только одним битом, и объединение их в более простые термы.

4.Повторение процесса до тех пор, пока не будут найдены все простейшие термы, которые невозможно дальше упростить.

5.Выбор необходимого набора простейших термов для покрытия всех исходных минтермов.

•Карты Карно — это визуальный инструмент для упрощения булевых функций, который позволяет легко выявлять "соседние" термы и объединять их в группы. Это упрощение достигается путём создания таблицы с ячейками, представляющими минтермы, и последующим объединением этих ячеек в блоки, которые отражают общие переменные.

1.Создание таблицы, где строки и столбцы представляют различные комбинации переменных.

2.Заполнение таблицы значениями функции.

3.Объединение соседних ячеек (которые могут формировать группы размером в степени двойки) с истинными значениями в большие блоки.

4.Создание упрощенной функции, используя переменные, которые остаются неизменными в каждом блоке.

19.Классификация процедурных языков программирования. Общие свойства и особенности языков. Принципы объектноориентированного программирования в современных языках программирования.

Процедурные языки программирования классифицируются на основе их исторического развития и особенностей. Вот более подробная информация:

Классификация процедурных языков программирования:

•Ранние языки: Fortran, ALGOL, COBOL.

•Современные языки: C, Pascal, BASIC.

Общие свойства процедурных языков:

•Структурированность: Код организуется в блоки или функции для улучшения читаемости и поддержки.

•Модульность: Программы могут быть разделены на модули, что упрощает тестирование и поддержку.

•Переносимость: Программы легко адаптируются под различные платформы и операционные системы.

•Поддержка абстракции: Использование абстрактных типов данных и функций для упрощения сложных задач.

Особенности процедурных языков:

•Сильная типизация: Точное определение и использование типов данных.

•Поддержка параллелизма: Возможность одновременного выполнения процедур.

•Управление памятью: Через механизмы, такие как указатели и динамическое выделение памяти.

Принципы объектно-ориентированного программирования (ООП):

•Инкапсуляция: Сокрытие внутреннего состояния объекта и предоставление интерфейса для взаимодействия.

•Наследование: Создание новых классов на основе уже существующих, с возможностью расширения или модификации функционала.

•Полиморфизм: Способность объектов с одинаковым интерфейсом предоставлять различную реализацию.

•Абстракция: Определение интерфейса класса, отделяющего его внутреннюю реализацию от использования.

Эти принципы и свойства помогают разработчикам создавать мощные и гибкие программные системы, способные решать широкий спектр задач.

20. Основные законы логики переключательных функций и их использование для преобразования логических выражений, использование таблиц состояний для доказательства эквивалентности преобразований.

Основные законы логики переключательных функций — это фундаментальные принципы, которые используются для упрощения логических выражений и доказательства их эквивалентности. Вот некоторые из этих законов:

•Закон идемпотентности: гласит, что повторение переменной в операции И (конъюнкция) или ИЛИ (дизъюнкция) не изменяет результат. Например, = и = .

•Закон коммутативности: утверждает, что порядок переменных не влияет на результат операции И или ИЛИ. То есть, = и = .

•Закон ассоциативности: позволяет группировать переменные без изменения результата. Например, ( ) = ( )

и ( ) = ( )

•Закон дистрибутивности: связывает операции И и ИЛИ, позволяя распределение одной через другую.

Например, ( )=( ) ( )

•Законы де Моргана: позволяют преобразовывать конъюнкции в дизъюнкции и наоборот через отрицание. То есть, ‾= ‾ ‾ и ‾= ‾ ‾