Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 1

Часть 1 3

1. Микропроцессоры. Определение, классификация, закономерности развития, области применения. Обобщенная структура микропроцессора 3

2. Арифметико–логические устройства. Структура, подход к проектированию, основные уравнения работы АЛУ 7

3. Организация цепей переноса в пределах секции АЛУ. Наращивание разрядности, схема ускоренного переноса 8

4. Регистровое АЛУ – базовая структура микропроцессора. Варианты построения регистровых структур. Задача управления и синхронизации 10

5. Регистровое АЛУ с разрядно–модульной организацией. Состав и назначение сигналов управления. Организация цепей по сдвигу и переносу при построении вычислительных систем на основе АЛУ с разрядно–модульной организацией. Формирование набора операций, выполняемых АЛУ с разрядно–модульной организацией 13

6. Регистровое АЛУ однокристального типа. Состав и назначение сигналов управления элементами АЛУ однокристального типа. Организация аппаратной поддержки по формированию цепей по сдвигу и переносу для обеспечения наращивания разрядности обрабатываемых слов. Формирование набора операций, выполняемых АЛУ однокристального типа 16

7. Устройство микропрограммного управления. Структура, способы формирования управляющих сигналов, адресация микрокоманд 18

8. Система команд и способы адресации операндов. Конвейерный принцип выполнения команд 22

9. Структурные конфликты и способы их минимизации. Конфликты по данным, остановы конвейера и реализация механизма обходов 25

10. Сокращение потерь на выполнение команд перехода и минимизация конфликтов по управлению 28

11. Классификация систем памяти. Организация систем памяти в микропроцессорных системах 30

12. Принципы организации кэш-памяти. Способы отображения данных из ОЗУ в кэш-память 32

13. Режимы прямого доступа к памяти. Структуры контроллеров ПДП 35

14. Принципы функционирования виртуальной памяти 38

15. Типовые структуры и принципы функционирования микропроцессорных систем 41

16. Основные режимы функционирования микропроцессорной системы. Выполнение основной программы, вызов подпрограмм 43

17. Основные режимы функционирования микропроцессорной системы. Обработка прерываний и исключений 44

18. Системы с циклическим опросом. Блок приоритетных прерываний 45

19. Обмен информацией между элементами в микропроцессорных системах. Арбитр магистрали 47

Часть 2 50

20. Классификация архитектур современных микропроцессоров. Архитектуры с полным и сокращенным набором команд, суперскалярная архитектура 50

21. Классификация архитектур современных микропроцессоров. Принстонская (Фон-Неймана) и гарвардская архитектуры 52

22. Структура современных 8-разрядных микроконтроллеров с RISC-архитектурой 54

22(?). Структура современных 32-разрядных микроконтроллеров с RISC-архитектурой 56

23. Процессоры цифровой обработки сигналов: принципы организации, обобщенная структура 58

24. Процессоры общего назначения на примере архитектуры Intel P6 60

25. Классификация архитектур параллельных вычислительных систем. Системы с разделяемой общей памятью 61

26. Классификация архитектур параллельных вычислительных систем. Системы с распределенной памятью 63

27. Векторно-конвейерные вычислительные системы. Память с расслоением. Особенности структуры системы CRAY-1 65

28. Матричные вычислительные системы. Особенности построения систем памяти и коммутаторов 68

29. Машины, управляемые потоком данных. Принципы действия и особенности их построения. Графический метод представления программ 70

30. Системы с программируемой структурой. Однородные вычислительные среды 72

31. Систолические вычислительные системы 74

32. Кластерные вычислительные системы: определение, классификация, топологии 75