15. Тождественные логические преобразования.

16. Синтез логических схем.

В задачу синтеза комбинационных устройств входит построение схемы устройства по заданным условиям его работы и при заданном базисе элементов. Задание комбинационного устройства сводится к заданию тех функций, которые оно должно реализовать. Число функций определяется числом выходов комбинационного устройства.

Процесс синтеза комбинационных устройств состоит из 2-х этапов.

1. Абстрактный синтез

Абстрактный синтез включает:

• формирование задачи, словесное описание функций устройства, определение типа устройства;

• описание устройства на формализованных языках:таблица истинности,карта Карно,аналитическое выражение и т.д.;

• минимизация булевых функций;

• построение логической схемы устройства.

2. Схемный синтез

• переход в требуемый базис;

• построение принципиальной схемы;

• разработка монтажной схемы;

• изготовление устройства и его испытания.

17. Стандарты обозначений логических элементов: гост, din, ansi.

Используемые для обработки цифровых сигналов устройства называются логическими элементами, и для их идентификации используютлогические символы. В международной технической литературе могут использоваться различные стандарты начертания логических символов, но чаще всего встречаются три варианта отображения логических схем – в стандартахГОСТ (российский),DIN (европейский) илиANSI(американский).

18. Структура эвм и назначение ее элементов.

Функция преобразования (обработки) данныхреализуется как выполнение последовательности простых однозначных операций над содержимым отдельных слов. Наиболее распространенными операциями по обработке данных являются простейшие арифметические операции над числами (сложение, вычитание, умножение и т. д.) и логические операции булевой алгебры над битами слов (конъюнкция, дизъюнкция и т. д.). Устройство или совокупность устройств, реализующих в ЭВМ указанные операции, называетсяарифметико-логическим устройством (АЛУ).

Все множество слов, с которыми работает АЛУ, размещается в устройстве, осуществляющем еще одну базовую функцию – хранения данных, и называетсяпамятью. Все слова в памяти компьютера имеют адрес, по которому их отличают и распознают. Каждый адрес связан с конкретным физическим местом в памяти. Структура памяти может быть простой или сложной. Ее сложность заключается в разнородности по своему строению, в различном времени обращения к отдельным словам и др. При сложной структуре говорят не просто о памяти, а обиерархии запоминающих устройств (ИЗУ). В первую очередь, в ней выделяютосновную память (ОП)и вторичную, называемую иногдавнешней (внешние запоминающие устройства, ВЗУ).

Основная память– это память, к которой центральный процессор может обращаться напрямую для чтения или записи информации.

Вторичная память имеет значительно больший объем и предназначена для долгого хранения информации, к которой обращаются реже, чем к основной. Доступ к ней обычно реализуется через основную память.

Получение информации из внешней (операционной) среды с помощью некоторого входного языка, преобразование ее в битовую форму и передача для обработки в АЛУ организуются с помощью аппаратно-программных средств, называемых системамиилиустройствами ввода-вывода (СВВ, УВВ). Устройства ввода-вывода реализуют третью базовую функцию ЭВМ –перемещения данных из внешней среды от абонентов и обратно. К УВВ относятся устройства, предназначенные для непосредственной работы с человеком- оператором, с каким-либо оборудованием, а также для связи с удаленными абонентами.

Все действия, связанные с организацией процесса преобразования информации, описываются с помощью системы команд. Система команд всегда устроена таким образом, что выполнение каждой команды однозначно определяет следующую. Любой процесс преобразования информации описывается с помощью конкретной совокупности машинных команд из числа возможных для данной ЭВМ, называемоймашинным кодом. Руководство процессами загрузки в память машинного кода и данных, вводом-выводом данных, перемещением информации между АЛУ, ИЗУ и УВВ, обработки в процессоре осуществляетустройство управления (УУ), реализующее еще одну базовую функцию ЭВМ –управление.

Устройство управления должно обеспечивать одновременную работу различных устройств компьютера на всех уровнях решения задачи и в соответствии с этим требованием иметь иерархическую распределенную структуру. Иными словами, УУ должно одновременно уметь организовывать быстрые процессы арифметических и логических операций в АЛУ и значительно более медленные процессы в УВВ. Совокупность УУ, АЛУ и блока наиболее быстрой памяти называется центральным процессором (ЦП).

Таким образом, исходя из описанных устройств и блоков, реализующих базовые функции и выполняющих основные операции, а также из связей между этими блоками, логическую организацию ЭВМ можно представить в следующем виде (рис. 7.6)

Структурная организация ЭВМ с информационными связями и связями управления от УУ представлена на рис. 7.7. Электронные вычислительные машины с такой организацией имеют названия «обыкновенный», «однопроцессорный», «фон-неймановской архитектуры» и др.