- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ
- •1.1. Понятие архитектуры вычислительной системы. Структура аппаратной части и назначение основных функциональных узлов
- •1.2. Базовые параметры и технические характеристики ЭВМ
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОРА
- •2.2. Устройство управления с программируемой логикой
- •2.3. Устройство управления с жесткой логикой
- •2.4. Слово состояния процессора
- •2.5. Микроконтроллеры
- •2.6. Особенности организации однокристальных и секционных микропроцессоров
- •2.8. Архитектура и функционирование микропроцессора
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Глава 3. СИСТЕМЫ КОМАНД МИКРОЭВМ
- •3.1. Язык микроопераций для описания вычислительных устройств
- •3.2. Структура и формат команд микропроцессора и МПС
- •3.3. Программирование микропроцессора
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АРХИТЕКТУРЫ И АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭВС
- •4.1. Требования различных задач к вычислительным ресурсам и ограничения фон-Неймановской архитектуры
- •4.2. Распараллеливание процессов обработки информации
- •4.3. Принцип совмещения операций. Конвейерная обработка информации
- •4.4. Архитектура процессоров с сокращенным набором команд
- •4.5. Применение кэш-памяти и повышение пропускной способности
- •4.6. Транспьютеры
- •4.7. Развитие новых архитектурных принципов
- •4.8. Оценка производительности скалярного процессора
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
- •5.1. Классификация и иерархическая структура памяти ЭВМ
- •5.2. Запоминающие элементы статических ОЗУ
- •5.3. Запоминающие элементы динамических ОЗУ
- •5.4. Структуры матриц накопителей информации
- •5.5. Структура построения БИС статических ОЗУ и модулей памяти
- •5.6. Структура построения БИС динамических ОЗУ
- •5.7. Элементная база и организация постоянных запоминающих устройств
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЯХ
- •6.1. Принцип записи двоичной информации на магнитную поверхность
- •6.3. Методы записи цифровой информации на магнитный носитель
- •6.4. Воспроизведение информации и повышение ее достоверности
- •6.5. Накопители на гибких магнитных дисках и их контроллеры
- •6.6. Накопители на жестких магнитных дисках типа винчестер и их контроллеры
- •6.7. Накопители на сменных магнитных дисках
- •6.8. Накопители на магнитной ленте
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. ОПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ВЗУ
- •7.1. Лазерные системы и их применение в устройствах внешней памяти
- •7.2. Оптические диски
- •7.3. Магнитооптические диски
- •7.4.Устройство накопителя на оптических дисках
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. ВЗУ НА ЦМД-СОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛАХ
- •8.1. Принципы возникновения цилиндрических магнитных доменов
- •8.2. Организация продвижения ЦМД
- •8.4. Структура ЦМД-микросхем памяти
- •8.5. Устройство ЦМД-накопителя
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Глава 9. ВЗУ НА ОСНОВЕ ГОЛОГРАФИИ
- •9.1. Носители информации голографических ЗУ
- •9.2. Создание голограмм
- •9.3. Воспроизведение голограмм
- •9.4. Голографические ЗУ двоичной информации
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. ОРГАНИЗАЦИЯ БЕЗАДРЕСНОЙ И ВИРТУАЛЬНОЙ ПАМЯТИ
- •10.1. Стековая память
- •10.2. Ассоциативная память
- •10.3. Виртуальная память со страничной организацией
- •10.4. Структура виртуальной памяти при сегментном распределении
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава 11. НАЗНАЧЕНИЕ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ
- •11.1. Классификация периферийных устройств
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Глава 12. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО СЧИТЫВАНИЯ ТЕКСТОВ
- •12.1. Устройства автоматического ввода печатных текстов
- •12.2. Методы распознавания образов печатных знаков
- •12.3. Устройства автоматического ввода рукописных текстов
- •12.4. Средства считывания и хранения графических изображений поврежденных рукописных текстов
- •12.5. Кодирование текстов для электронных публикаций
- •Контрольные вопросы к главе 12
- •Глава 13. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ
- •13.1. Устройства автоматического ввода одноконтурных изображений
- •13.2. Устройства автоматического ввода многоконтурных и полутоновых изображений
- •13.3. Считывание цветных изображений
- •Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. УСТРОЙСТВА ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - ДИГИТАЙЗЕРЫ
- •14.1. Устройство рабочего поля планшета
- •14.2. Структурная схема дигитайзера и ее функционирование
- •Контрольные вопросы к главе 14
- •Глава 15. УСТРОЙСТВА ВВОДА - ВЫВОДА РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ
- •15.1. Модель речи
- •15.2. Структурная схема анализатора речи
- •15.3. Структура устройств ввода речи
- •15.4.Устройства вывода речевой информации - синтезаторы
- •Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ - ДИСПЛЕИ
- •16.1. Классификация дисплеев
- •16.2. Способы формирования изображения на экране телевизионного дисплея
- •16.3. Структурная схема текстового телевизионного дисплея
- •16.4. Структурная схема графического телевизионного дисплея
- •16.5. Устройство плоских экранов
- •Контрольные вопросы к главе 16
- •Глава 17. АВТОМАТИЧЕКИЕ УСТРОЙСТВА РЕГИСТРАЦИИ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - ГРАФОПОСТРОИТЕЛИ
- •17.1. Классификация и устройство графопостроителей
- •17.2. Принципы работы графопостроителя по вычерчиванию
- •17.3. Структурная схема планшетного графопостроителя
- •17.4. Структурная схема растрового графопостроителя
- •Контрольные вопросы к главе 17
- •Глава 18. АППАРАТУРА ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
- •18.1. Обобщенная структурная схема аппаратуры передачи дискретной информации
- •18.2. Характеристики аппаратуры передачи данных
- •18.3. Принципы организации интерфейсов
- •18.4. Классификация интерфейсов
- •Контрольные вопросы к главе 18
- •Глава 19. АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ
- •19.1. Назначение устройств ввода-вывода аналоговой информации в ЭВМ
- •19.2. Принципы построения ЦАП и АЦП
- •19.3. Принципы построения и программирование системы ввода-вывода аналоговой информации в ЭВМ
- •Контрольные вопросы к главе 19
- •Глава 20. КАНАЛЫ ВВОДА-ВЫВОДА И АППАРАТУРА СОПРЯЖЕНИЯ
- •20.2. Организация обмена массивами данных
- •20.3. Мультиплексный канал
- •20.4. Селекторный канал
- •20.5. Устройства сопряжения - мультиплексоры передачи данных
- •Контрольные вопросы к главе 20
- •Глава 21. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК В ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ
- •21.1. Причины возникновения ошибок в передаваемой информации
- •21.2. Краткая характеристика способов защиты от ошибок
- •21.3.Обнаруживающие коды - с проверкой на четность и итеративный код
- •21.4. Корректирующий код Хэмминга
- •21.5. Циклические коды
- •21.6. Циклический код Файра как средство коррекции пакетов ошибок
- •Контрольные вопросы к главе 21
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
- •Приложение 8
- •Приложение 9
- •Приложение 10
- •Приложение 11
- •Приложение 12
- •Приложение 13
- •Приложение 14
- •Приложение 15
- •Приложение 16
- •Приложение 17
- •Приложение 18
- •Приложение 19
- •Приложение 20
- •Приложение 22
- •Приложение 23
- •Приложение 24
- •Приложение 25
- •Приложение 26
- •Предметный указатель
- •Список литературы
Приложения |
313 |
|
Приложение 6 |
Общая характеристика представителей семейств универсальных микропроцессоров
________________________________________________________________________________________
№ Производи- |
Такт. |
ПроизводиТехнология Достоинства |
Недостатки Назначение |
тель, тип |
час- |
тельность на производ- |
|
микропро- |
тота, |
тестах SPECства |
|
цессора |
мГц |
-int92;-fp92 |
|
|
|
UNIX |
|
________________________________________________________________________________________
1.Digital Equ- |
300 |
500 |
700 |
КМОП, |
Для повышения |
Высокая сто- |
Рабоч. |
ipment, Alp- |
|
|
|
0,35 мкм |
такт.частоты архи- |
имость; завистанции, |
|
ha 21164A |
|
|
|
|
тектура с 4-мя по- |
симость от |
серверы |
|
|
|
|
|
токами и простыми качества комNT и |
||
|
|
|
|
|
маршрутами даннпилятора |
UNIX, |
|
|
|
|
|
|
ных; RISC |
|
паралл. |
|
|
|
|
|
|
|
суперЭВМ |
2.SGI,Mips |
200 |
300 |
600 |
КМОП |
64-разр.МП с 5-ю |
Вспомогат. |
Графич. |
R 10000 |
|
|
|
0,35мкм |
функциональными |
кэш на доро- |
рабочие |
|
|
|
|
|
конвейерами;на ка- |
гостоящей |
станции; |
|
|
|
|
|
ждом такте может |
статической SMP-сер- |
|
|
|
|
|
|
выполнять до 4-х |
МС ОЗУ |
веры и су- |
|
|
|
|
|
команд |
(SRAM) |
перЭВМ |
3.Motorola, |
133 |
225 |
300 |
КМОП |
Программное пе- |
Производит Графич.ра- |
|
Power PC |
|
|
|
0,5 мкм |
реключение меж- |
ниже, чем у |
бочие стан- |
620 |
|
|
|
|
ду 64-разр. и 32- |
других RISC- |
ции, SMP- |
|
|
|
|
|
разрядными режи- |
процессоров cерверы,па- |
|
|
|
|
|
|
мами и примене- |
|
раллельные |
|
|
|
|
|
ние с различн. СО |
|
суперЭВМ и |
|
|
|
|
|
|
|
ПК Macin- |
|
|
|
|
|
|
|
tosh |
4.Hewlett- |
200 |
360 |
550 |
КМОП |
RISC-процессор с |
RISC-ядро да- |
Комме- |
Packard, |
|
|
|
0,5 |
располож. вне его |
ет неудовлетв. |
рческая |
PA-8000 |
|
|
|
|
кэшами команд и |
показатели, есобрабо- |
|
|
|
|
|
|
данных до неск. |
ли наборы да- |
тка дан- |
|
|
|
|
|
мегабайт |
нных больше |
ных, рабо- |
|
|
|
|
|
|
размера кэша; |
чие стан- |
|
|
|
|
|
|
кэши - на до- |
ции для |
|
|
|
|
|
|
рогостоящих |
инж. и на- |
|
|
|
|
|
|
сверхбыстрых |
учных |
|
|
|
|
|
|
SRAM |
расчетов |
5.Sun Micro- |
250350- 550- |
КМОП |
64-разр.суперска- |
Требует пере- |
Рабочие |
||
systems, |
300 |
420 |
660 |
0,3 |
лярный МП для |
компиляции |
станции |
Ultra |
|
|
|
|
программ мульти- |
старых про- |
мультимедиа |
SPARC II |
|
|
|
|
медиа и сетевых |
грамм |
|
|
|
|
|
|
приложений |
|
|
6.Intel, |
150, |
220 |
215 |
БиКМОП |
Многокристаль- |
Сложность из- |
Серверы и |
Pentium |
200, |
|
|
0,6 мкм, |
ный корпус с кэ- |
готовления ко- |
высокопро- |
PRO |
233, |
|
|
0,35 мкм |
шем 256(512) К |
рпуса, потр.моизводит.ПК, |
|
|
333, |
|
|
|
для повышения |
щность и рассесуперЭВМ |
|
|
433 |
|
|
|
скорости обмена, |
ивание тепла |
|
|
|
|
|
|
Арх.с изменением |
велики и не по- |
|
|
|
|
|
|
порядка выполн. |
дходят для пор- |
|
|
|
|
|
|
команд, конвейер- |
тативных ПК |
|
|
|
|
|
|
ная обраб.команд |
|
|
|
|
|
|
|
на высокой такто- |
|
|
|
|
|
|
|
вой частоте |
|
|
7.AMD, |
75-166 |
109-115 |
КМОП |
Суперскалярная |
Низкая такто- |
Массовые |
|
К5 |
|
|
|
0,35мкм |
арх.с ядром типа |
вая частота |
настольные |
|
|
|
|
|
RISC, изменение |
|
ПК |
Приложения |
|
|
|
|
314 |
|
|
|
порядка вып.команд |
|
|
8.Cyrix, |
100, 176-203 |
КМОП |
Производит.выше, |
Большой раз- |
Массо- |
6x86 |
120, |
0,6 мкм |
чем у Pentium c той |
мер по сравне- |
вые ПК |
|
133, |
|
же частотой при ме- |
нию с вариан- |
|
|
150 |
|
ньшей стоимомти |
тами Pentium |
|
|
|
|
МП |
|
|
_______________________________________________________________________________________
Приложение 7
Характеристики медийных микропроцессоров
____________________________________________________________________________________
№ Тип Особенности
____________________________________________________________________________________
1. Trimedia |
Блоки ввода-вывода аудио/видео (DMA); интерфейсы с шиной PCI, |
|
цифровыми камерами, стерео-аудиосистемами |
2. Mediaprocessor |
Оптимизирован для мультимедиа и широкополосных коммуникаций; |
|
такт. частота 300 мГц - 1 гГц; набор 32-разр. команд с обработкой |
|
сигналов и расширенными математич. операциями; дополнит. кэш |
|
MediaBridge, микросхема ввода-вывода MediaCodec и интерфейсы ввода- |
|
вывода с проп. способностью до 1 Гбит/с |
3. Mpact Media |
Кодирование/декодирование видео/аудио MPEG-1 в реальном времени; |
|
декодирование MPEG-2, синтез звука; поддержка видеоконференций |
|
(рекомендации Н.320 (ISDN) и Н.324) |
4. NVI |
MIDI, табличный синтез звука; ускорители трехмерной графики; до 32 |
|
16-разрядных аудиоканалов |
5. MediaGX |
Интегрирует функции видеоконтроллера и универсального процессора с |
|
системой команд х86. Используется с сателлитной микросхемой Сх5510, |
|
реализующей функции контроллера шин и УВВ |
____________________________________________________________________________________
Приложения |
315 |
|
Приложение 8 |
Характеристики серийных быстродействующих процессоров
_________________________________________________________________________________
№ Фирма, |
Такт. |
Быстродействие, |
Внутр. Подкл. |
Интерфейсы |
Кол. |
Потр. |
|
тип |
часто- |
млн.оп./с |
память, память, |
с памятью |
сВУ |
транмощн. |
|
|
та,МГц |
Кбайт Гбайт |
кол. разр. |
кол. проп. |
зист., |
Вт |
|
|
|
с фиксир. с плава- |
|
|
спос., |
млн. |
|
|
|
запятой ющей |
|
|
Мбайт/с |
|
|
_________________________________________________________________________________
1.Inmos- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Thomson, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транс- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пьютеры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T 805 |
30 |
15 |
2 |
4 |
4 |
1 |
32 |
|
|
4 |
4 |
0,3 |
T 9000 |
50 |
200 |
25 |
16 |
4 |
1 |
64 |
|
|
4 |
25 |
3,2 |
2.Intel, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
860 XR |
40 |
80 |
80 |
12 |
4 |
1 |
64 |
|
отсут- |
|
1,2 |
6 |
860 XP |
50 |
150 |
100 |
32 |
4 |
1 |
64 |
ствует |
|
2,6 |
8 |
|
Pentium |
90 |
180 |
90 |
16 |
4 |
1 |
64 |
|
“ |
|
3,1 |
10 |
3.SUN-Te- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xas Inst- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ruments, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
super |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
spark |
60 |
180 |
|
36 |
4 |
1 |
64 |
|
|
|
3,1 |
|
TMS 320- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-C40 |
40 |
270 |
50 |
8,5 |
64 |
2 |
32 |
|
6 |
20 |
1,1 |
|
-C80 |
|
2000 |
5 про- |
64 |
|
|
64 |
|
отсут- |
|
4 |
|
4.Motoro- |
|
|
цессоров |
|
|
|
|
ствует |
|
|
|
|
la-Apple, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DSP- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
96002 |
40 |
200 |
60 |
8 |
4 |
2 |
32 |
|
“ |
|
0,7 |
|
88110 |
50 |
100 |
60 |
16 |
4 |
1 |
64 |
|
“ |
|
1,3 |
|
Power |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PC 601 |
80 |
160 |
80 |
32 |
|
1 |
64 |
|
“ |
|
|
12 |
5.DEC , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aipha |
200 |
400 |
100 |
16 |
4 |
1 |
128 |
“ |
|
2 |
20 |
|
6.Analog |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Devices, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ADSP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21060 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Sharc) |
40 |
40 |
120 |
512 |
4 |
1 |
48 |
|
6 |
|
40 |
|
__________________________________________________________________________________
Приложения |
316 |
|
Приложение 9 |
Сравнение типов дискет производства BASF
____________________________________________________________________________________
Вид |
Макси- |
Мини-дискеты |
Микро-дискеты |
дискет |
дискета |
|
|
|
_____________________________________________________________________________ |
||
|
2D |
1S/2D 2S/2D 2S/2D 2S/HD |
1DD 2DD 2HD |
|
|
96 tpi |
|
____________________________________________________________________________________
Размер |
8” |
5,25” |
5,25” |
5,25” |
5,25” |
3,5” |
3,5” |
3,5” |
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
|
дорожек,tpi |
48 |
48 |
48 |
96 |
96 |
135 |
135 |
135 |
Число сторон |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
Колич.доро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
жек на 1 стор. |
77 |
40 |
40 |
80 |
77 |
80 |
80 |
80 |
Емкость не |
|
|
|
|
|
|
|
|
форматир., |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мб |
1,6 |
0,250 |
0,5 |
1,0 |
1,6 |
0,5 |
1,0 |
1,6 |
Плотн.запи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
си, bpi |
6815 |
5536 |
5876 |
5922 |
9869 |
8187 |
8717 |
17434 |
Толщ. магн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
слоя, мкм |
2,5 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
1,2 |
1,8 |
1,8 |
0,9 |
Корпус: |
|
|
|
|
|
|
|
|
жестк.(С), |
|
|
|
|
|
|
|
|
гибк.(F) |
F |
F |
F |
F |
F |
C |
C |
C |
____________________________________________________________________________________
Приложение 10
Типы накопителей на гибких магнитных дисках и их форматы
____________________________________________________________________________________
Тип дисковода |
5,25 дюйма |
3,5 дюйма |
||
Плотность |
двойная |
высокая |
двойная |
высокая |
____________________________________________________________________________________
Емкость, Кб |
360 |
1200 |
720 |
1440 |
Число дорожек на сторону |
40 |
80 |
80 |
80 |
Число секторов на дорожку |
9 |
15 |
9 |
18 |
Число байтов в секторе |
512 |
512 |
512 |
512 |
Число строк |
2 |
2 |
2 |
2 |
Ширина дорожки |
0,330 |
0,160 |
0,115 |
0,115 |
Плотность поперечная ТРI |
48 |
96 |
135 |
135 |
Плотность продольная ВРI |
5876 |
9646 |
8717 |
17434 |
Коэрцитивная сила |
300 |
600 |
300 |
600 |
Формат |
D-9 |
QD-15 |
QD-9 |
|
____________________________________________________________________________________