Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Архитектура ПЭВМ.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
23.04.2019
Размер:
10.46 Mб
Скачать

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение

2 Основная часть

Раздел 1 Архитектура и принципы построения ЭВМ

Тема 1.1 Основные характеристики ЭВМ

Тема 1.2 Общие принципы построения микро ЭВМ

Тема 1.3 Классификация средств ВТ

Раздел 2 Функциональная и структурная организация ЭВМ

Тема 2.1 Внутренняя структура ЭВМ

Тема 2.2 Арифметическое логическое устройство (АЛУ)

Тема 2.3 Центральный процессор (ЦП)

Тема 2.4 Устройство управления (УУ)

Тема 2.5 Системная память

Раздел 3 Современные микро ЭВМ

Тема 3.1 Технология сверхбыстрых ИС и их влияние

на архитектуру ЭВМ

Тема 3.2 Многопроцессорные и многомашинные вычислительные

системы

Тема 3.3 Архитектура памяти

Тема 3.4 Организация ввода/вывода и системы прерываний

Раздел 4 Базовая архитектура 32 МП на примере I486

Тема 4.1 Регистровая структура МП

Тема 4.2 Кодирование режимов адресации

Тема 4.3 Управление памятью

Тема 4.4 Защита по привилегиям

Литература

1 Введение

История развития ЭВМ.

Арифмометр – 1642

1823 – Машина Бэббиджа – вычисление полиномов, паровой двигатель

Холлерит – 1890 – машина, работающая с таблицами данных, машина

управлялась перфокартой. Холлерит основал IBM.

1938 год – Цузе – механическая, релейная.

1946 год – десятичные числа, программирование – разъёмами. Ламповая

1950 – Фон Нейман – машина с памятью.

1951 – Эдвак, двоичная арифметика, ртутные линии задержки (ОЗУ).

1 Поколение (1945-54) – время становления ЭВМ с фон-неймановской архитектурой. Элементная база – лампы, программа составлялась на Ассемблере.

2 Поколение (1955-64) – элементная база – транзисторы, ОП – на магнитных сердечниках. Появились первые языки высокого уровня – Алгол, фортран. Появилась ОС.

3 Поколение (1965-70) Элементная база – ИС. Появились мини ЭВМ. Появились ЕС ЭВМ, появился IBM 360 – серийный выпуск.

4 Поколение (1971-74) Появились БИС, Intel 4004, 8008 – создан Альтаир.

5 Поколение – Микропроцессорное поколение:

- 1 Поколение 1976 8086 - 16 ШД. ША – 20.

220 = 20*210*210=1 Мб

Частота 4,77 – 8 МГц

- 2 Поколение – 82 год

80286 – Появился защищённый режим. ША: 24 – 16Мб; ШД: 16, РОНЫ:16

Собственный режим работы – защищённый, с возможности многозадачности и управлением виртуальной памятью. Появились оболочки. Но остался и RM, где формирование адреса идёт по законам 8086, то есть ША=20, ОП=1Мб.

Частота 6; 8; 10; 12; 16,2 МГц

-3 Поколение – 85 год, 80386. Аппаратно совместим с предыдущим.

ША=32.Частота - 25-40 МГц

ШД=32, появился виртуальный режим, называемый v86 то есть как бы высокопроизводительный 8086 с режимом многозадачности.

RM (реальный режим) и PM (защищенный режим) остались .Появилась внешняя кэш-память.

- 4 Поколение – 32 разрядный i486. РОНЫ: 32, ША=ШД=32, Появилась внутренняя кэш-память. Появился встроенный сопроцессор (DX), SX - внешний, Появился конвейер, технология скалярная. Частота: 33, 66, 133 МГц.

- 5 Поколение - 93 Pentium ША: 32, РОНЫ:32, ШД:64, 2 Конвейера – суперскалярная технология, то есть за один такт можно произвести две опции.

Кэш внутренний разделён на кэш кода и кэш данных. Pentium Pro 95 год, появились команды мультимедиа ММX.

Тактовые частоты: 133, 166, 200, 233, 266, 333 МГц.

- 6 Поколение 98 год p2. РОНЫ:32, ША:36, ШД:64. Предусмотрен режим снижения энергопотребления CD и режим SMM системного управления. Частота 233-450 МГц.

P3 частоты: 450-1,4GHz. Расширенно количество MMX команд до 70. P4. частоты: 1,3-3,6 ГГц. Гиперскалярная технология.

2 Основная часть

Раздел 1 архитектура и принципы построения эвм

Тема 1.1 Основные характеристики эвм

а) Общие характеристики

1) Производительность ЭВМ – определяется быстродействием отдельных устройств и организацией архитектуры ЭВМ и равна среднему количеству операций в единицу времени

2) Разрядность числовых кодов (разрядной сетки). Влияет на точность вычислений и пропускную способность – количество разрядов * частоту

3) Надёжность – определяется частотой нарушения работоспособности ЭВМ из-за отказов и сбоев и затратами времени на их устранение

4) Габариты, масса и потребляемая мощность.

б) Частные характеристики

1) Скорость выполнения основных видов команд

2) Ёмкость ОП – зависит от разрядности ША

3) Частота МП и системной шины

4) Программное управление зависит от конкретной ОС и системы микрокоманд