- •1. Неймановская структура эвм. Устройство управления с "жесткой логикой" и программируемой логикой и их влияние на структуру эвм и систем.
- •2. Типы интерфейсов. Правила для разработчиков интерфейса.
- •3. Системы счисления, используемые в информационных системах и их особенности. Выбор оптимальной системы счисления для эвм и информационных систем.
- •4. Правило перевода целых и дробных чисел из одной позиционной системы счисления в другую.
- •5. Форма и диапазон представления чисел с плавающей запятой в информационных системах
- •6. Форма и диапазон представления чисел с фиксированной запятой в информационных системах
- •7. Влияние основания системы счисления на диапазон представления чисел в эвм и информационных системах
- •9. Кодирование двоичных чисел при выполнении арифметических операций. Пк и ок. Выполнение в них алгебраического сложения чисел.
- •10.Дополнительный код. Выполнение алгебраического сложения чисел.
- •11. Сложение двоичных чисел, представленных в форме с плавающей запятой.
- •12. Переполнение разрядной сетки при выполнении алгебраического сложения в обратном и дополнительном кодах.
- •13. Методы обнаружения переполнения разрядной сетки. Модифицированные обратный и дополнительный коды.
- •14. Логические основы эвм и систем. Понятие логической комбинационной схемы и цифрового автомата.
- •15. Основные законы и задачи алгебры логики.
- •16. Способы задания переключательных функций. Понятие о функционально полных наборах переключательных функций.
- •17. Методы минимизации переключательных функций в базисе и-не; или-не; и, или, не.
- •18. Минимизация переключательных функций методом уменьшения числа инверсий.
- •19. Синхронные и асинхронные триггерные схемы
- •20. Применение триггерных схем для подавления дребезга контактов.
- •22. Операционные узлы эвм. Двоичные счетчики с коэффициентом пересчета кратным степени 2.
- •23.Операционные узлы эвм. Двоичные счетчики с коэффициентом пересчета не кратным степени 2 (с произвольным модулем).
- •24.Операционные узлы эвм. Регистры памяти (накопительные).
- •25.Операционные узлы эвм. Регистры сдвига.
- •26. Операционные узлы эвм. Регистры реверсивные.
- •27. Синхронные двоичные счетчики с параллельным переносом.
- •28.Структура буферного (сверхоперативного) запоминающего устройства с прямой адресацией
- •29. Линейные и многоступенчатые дешифраторы.
- •30. Шифраторы (кодеры).
- •31.32.Мультиплексоры.
- •33. Демультиплексор.
- •34. Постоянные запоминающие устройства матричного и программируемого пользователем типа, их назначение и структура.
- •35. Синтез сумматора на 3 входа (полного сумматора) в базисе и-или-не.
- •36. Структурная организация эвм. Организация связи между блоками эвм. Типы интерфейсов.
- •37. Двоичный сумматор накапливающего типа
- •38. Десятичный сумматор.
- •39. Многоразрядные последовательные и параллельные сумматоры.
- •40. Вычисления логических условий.
- •41. Схемы сравнения слов на равенство и неравенство.
- •43. Принципы построения микропрограммных автоматов с "жесткой логикой". Абстрактная и структурная модели цифровых автоматов.
- •44. Способы задания цифровых автоматов. Автоматы Мили и Мура.
- •45. Система прерывания с циклическим опросом.
- •46. Канонический метод структурного синтеза автоматов.
- •47. Синтез микропрограммного автомата Мили по граф-схеме алгоритма.
- •48. Микропрограммируемый автомат Уилкса.
- •49. Синтез микропрограммного автомата Мура по граф-схеме алгоритма
- •50. Управляющие автоматы с программируемой логикой. Способы кодирования микрокоманд. Прямое и косвенное кодирование микроопераций.
- •51. Структура и функционирование микропрограммируемого управляющего автомата.
- •52. Принцип выполнения умножения двоичных чисел с плавающей и фиксированной запятой.
- •53. Структура памяти эвм. Запоминающие устройства, их основные параметры.
- •54. Оперативное, постоянное и внешнее запоминающее устройство.
- •55. Структура запоминающего устройства с произвольным доступом.
- •56. Двоичные счетчики со сквозным переносом. Двоичный синхронный суммирующий счётчик со сквозным ускоренным переносом на jk-триггерах
- •57. Структура запоминающего устройства со стековой организацией.
- •58. Структура запоминающего устройства с магазинной организацией.
- •59. Организация оперативной памяти. Многоблочная память.
- •60. Организация оперативной памяти с многоканальным доступом. Схема анализа приоритета при подключении каналов.
- •61. Организация памяти. Иерархические уровни. Двух- и трехуровневая организация памяти.
- •62.Организация прямого доступа к памяти
- •63. Двоичные сумматоры. Синтез сумматора на 2 входа
- •64. Программируемая логическая матрица и проектирование схем с их использованием
- •65. Команды эвм. Форматы команд, адресность и модификация команд. Признаки адресации информпации. Неявная и непосредственная адресация.
- •66. Прямая и прямая регистровая адресация.
- •67. Косвенная регистровая адресация
- •68. Задачи, возлагаемые на систему адресации. Автоинкрементая и автодекрементная адресация.
- •69. Принципы защиты информации. Защита информации при страничной адресации.
- •70. Организация виртуальной памяти
- •71. Принципы организации системы прерывания программ. Характеристики систем прерывания. Система прерывания с регистром прерывания.
- •Система с регистром прерывания
- •Система прерывания с циклическим доступом
- •Система прерывания с запоминанием состояния
- •72. Минимизация абстрактных автоматов.
- •73. Арифметико-логические устройства (алу). Классификация алу.
- •74. Методы умножения двоичных чисел.
- •1) Умножение начиная с младших разрядов множителя:
- •2) Умножение начиная со старших разрядов множителя:
- •75. Умножение двоичных чисел с фиксированной запятой в дополнительных кодах.
- •76. Граф-схема умножения двоичных чисел с фиксированной запятой.
- •1) Умножение начиная с младших разрядов множителя:
- •2) Умножение начиная со старших разрядов множителя:
- •77. Защита от прерываний. Маскирование сигналов прерывания.
2. Типы интерфейсов. Правила для разработчиков интерфейса.
Интерфейс — это совокупность линий и шин сигналов, электрических схем, а также алгоритмов (протоколов), осуществляющих обмен информацией между устройствами ЭВМ. Он унифицирует состав и назначение линий связи, определяет последовательность сигналов при выполнении операций, временные соотношения и переходные процессы в линиях.
Линии, сгруппированные по функциональному признаку или назначению, называют шинами интерфейса. Совокупность всех линий образует магистраль интерфейса.
Надежность и производительность ЭВМ во многом зависят от характеристик интерфейсов.
Для разделения функций управления центральным процессором и периферийными устройствами в состав ЭВМ включаются дополнительные устройства - каналы ввода-вывода (КВВ), задачей которых является обеспечение взаимодействия центрального процессора и ПУ.
В структуре ЭВМ используются интерфейсы четырех типов:
- оперативной памяти (через интерфейс осуществляется обмен информацией между ОП, процессором и каналами);
- «процессор—канал», необходимый для обмена управляющими сигналами между ними;
- ввода-вывода (через интерфейс контроллеры ПУ подключаются к каналу);
- устройств (с помощью интерфейса ПУ подключаются к контроллеру).
Основным техническим параметром ЭВМ является ее быстродействие. Быстродействие ЭВМ - среднестатистическое число операций (кроме операций ввода, вывода и обращения к внешним запоминающим устройствам), выполняемых вычислительной машиной в единицу времени (номинальное быстродействие); один из основных параметров ЭВМ, характеризующий её производительность.
От характеристик интерфейса зависит быстродействие и надежность ЭВМ. Интерфейс должен быть стандартизирован с тем, чтобы он обеспечивал связь процессора и оперативной памяти с любым периферийным устройством (ПУ). Необходимое преобразование формата данных должно производиться в ПУ. Алгоритмы функционирования интерфейса и управляющего сигнала также должны быть стандартизированы.
Восемь золотых правил для разработчиков интерфейсов
-
Стремитесь к логичности
-
Для опытных пользователей должен быть быстрый способ (сокращения, горячие клавиши, макросы)
-
Должна быть информативная обратная связь
-
Диалог должен быть законченным
-
Обработка ошибок должна быть простой
-
Должен быть простой способ отмены действий
-
Пользователь должен чувствовать, что все под его контролем
-
Как можно меньше загружайте кратковременную память
3. Системы счисления, используемые в информационных системах и их особенности. Выбор оптимальной системы счисления для эвм и информационных систем.
Системасчисле́ния — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.Система счисления:даёт представления множества чисел (целых и/или вещественных);даёт каждому числу уникальное представление (или, по крайней мере, стандартное представление);отражает алгебраическую и арифметическую структуру чисел.Системы счисления подразделяются напозиционные, непозиционные и смешанные.Чем больше основание системы счисления, тем меньшее количество разрядов (то есть записываемых цифр) требуется при записи числа в позиционных системах счисления.Позиционная система счисления. В позиционных системах счисления один и тот же числовойзнак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен.Под позиционной системой счисления обычно понимается b-ричная система счисления, которая определяется целым числомb> 1, называемым основанием системы счисления.целое число x в b-ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа b:, где ak — это целые числа, называемые цифрами, удовлетворяющие неравенству .Каждая степень bk в такой записи называется весовым коэффициентом разряда. Старшинство разрядов и соответствующих им цифр определяется значением показателя k (номером разряда). Обычно для ненулевого числа x требуют, чтобы старшая цифра an − 1 в его b-ричном представлении была также ненулевой.Если не возникает разночтений (например, когда все цифры представляются в виде уникальных письменных знаков), число x записывают в виде последовательности его b-ричных цифр, перечисляемых по убыванию старшинства разрядов слева направо:В современных информационных системах в основном используются двоичная, шеснадцатиричная и десятиричная системы исчесления. Двоичная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является вычислительная техника. Такое положение дел сложилось исторически, поскольку двоичный сигнал проще представлять на аппаратном уровне. В этой системе счисления для представления числа применяются два знака – 0 и 1.Шестнадцатеричная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является хорошо подготовленный пользователь – специалист в области информатики. Используемые знаки для представления числа – десятичные цифры от 0 до 9 и буквы латинского алфавита – A,B,C,D,E,F. Десятичная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является так называемый конечный пользователь – неспециалист в области информатики. Используемые знаки для представления числа – цифры от 0 до 9. Для различения систем счисления, в которых представлены числа, в обозначение двоичных и шестнадцатеричных чисел вводят дополнительные реквизиты:для двоичных чисел – нижний индекс справа от числа в виде цифры 2 или букв В либо b (binary – двоичный), либо знак B или b справа от числа. Например, 1010002 = 101000b;для шестнадцатеричных чисел - нижний индекс справа от числа в виде числа 16 или букв H либо h (hexadecimal – шестнадцатеричный), либо знак H или h справа от числа. Например, 3AB16 = 3ABH. Выбор оптимальной системы счисления для использования в ЭВМ определяется целым рядом признаков: простота технической реализации,помехоустойчивость,экономичность (минимум) оборудования,простота арифметических операций,быстродействиевычислений,удобство логических операций,удобство работы человека.Двоичная система счисления применяется для представления и хранения чисел, команд и другой информации, а также для выполнения арифметических и логических операций.Шестнадцатеричная система счисления используются при составлении программ для более удобной и короткой записи двоичных кодов – команд.