Внутрение ЗУ. Предназначены для хранения данных непосредственно необходимых во время выполнения программы.

Первая в СССР ЭВМ (МЭСМ) создана в 1951году под руководством Лебедева.Она имела универсальное арифметическое устройство. Выполняла 50 арифметических или логических операций в секунду. Ее потребляемая мощность составляла 25кВТ.

5. характеристики ЭВМ (быстродействие и производительность, показатели надежности, достоверности, точности, емкость оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость технических и программных средств, особенности эксплуатации т.д.

6. Системная магистраль - это среда передачи сигналов управления, адресов, данных, к которой параллельно и одновременно может подключаться несколько компонентов вычислительной системы. Физически системная магистраль представляет собой параллельные проводники на материнской плате, которые называются линиями. Но это еще и алгоритмы, по которым передаются сигналы, правила интерпретации сигналов, дисциплины обслуживания запросов, специальные микросхемы, обеспечивающие эту работу.

7. Способы представления информации в ЭВМ, кодирование и преобразование кодов в значительной степени зависят от принципа действия устройств, в которых эта информация формируется, накапливается, обрабатывается и отображается.

Для кодирования символьной или текстовой информации применяются различные системы: при вводе информации с клавиатуры кодирование происходит при нажатии клавиши, на которой изображен требуемый символ, при этом в клавиатуре вырабатывается так называемый scan-код, представляющий собой двоичное число, равное порядковому номеру клавиши.

9. Необходимость в указании положения запятой отпадает, если место запятой в разрядной сетки машины заранее фиксировано раз и навсегда. Такая форма представления чисел называется представлением с фиксированной запятой (точкой).

10.Плавающая запятая — форма представления действительных чисел, в которой число хранится в форме мантиссы и показателя степени. Мантисса используется для записи цифр числа, а степень – для указания положения запятой..При этом число с плавающей запятой имеет фиксированную относительную точность и изменяющуюся абсолютную.

Для представления данных и команд используется двоичная система счисления(цифры 0 и 1)

Как программы (команды), так и относящиеся к программам данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка; память внутренняя.

4 .Принцип последовательного программного управления.

Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой, в последовательности, определяемой программой.

Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектур

14. CISC (complex instruction set computer) — концепция проектирования процессоров, которая характеризуется следующим набором свойств:

арифметические действия кодируются в одной команде;

небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.

сложности с распараллеливанием вычислений.

Методика построения системы комманд CISC комплементарна (противоположна, имеется в виду) другой методике - RISC. Различие этих концепций состоит в методах программирования, а не в реальной архитектуре процессора. Практически все современные процессоры эмулируют наборы команд как RISC так и CISC типа.

15. RISC — компьютер с упрощённым набором команд — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения команд, чтобы их декодирование было проще, а время выполнения — короче. Первые RISC-процессоры даже не имели команд умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность (распараллеливание команд между несколькими исполнительными блоками).Также эти процессоры не патентировались из-за чего получили большойскачак в развитии.

16. MISC- Процессор работующий с минимальным набором длинных команд.Увелечение разрядности процессоров привело к идее укладки нескольких команд в одно слово размером 128 бит. Оперируя одним словом процессор получил возможность обрабатывать сразу несколько команд.

17.VLIW-процессор работующий с системой команд сверхбольшой разрядности.Идея технологии VLIW закл. в том что создается специальный компилятор планирования который перед выполнением прикладной программы проводит ее анализ и по множеству ветвей последовательности операций определяет группу команд которые могут выполняться параллельно. Каждая такая группа образует одну сверхдлинную команду.

В описании сложных систем используют несколько форм описания (языков) функций и структуры — иерархию функций и структуры. Иерархический подход к описанию сложных систем предполагает, что на высшем уровне иерархии система рассматривается как один элемент, имеющий входы и выходы для связи с внешней средой. В этом случае функция не может быть задана подробно и представляется как отображение состояний входов на со- стояние выходов системы.

21. 1. Информационная емкость (в дальнейшем просто емкость).Емкость памяти может быть равна 1 биту (одна триггерная схема), однако может достигать значения и 1012 бит. В вычислительных машинах емкость ЗУ часто выражается в количестве байтов

Время выборки — это временной интервал, определяемый от момента выдачи запроса передачи из памяти до момента появления требуемой информации на выходе ЗУ.

Цикл обращения — это минимально допустимый интервал времени между двумя последовательными обращениями к ЗУ.

Стоимость 1 бита определяется отношением стоимости ЗУ к ее информационной емкости. Она существенно зависит от типа памяти и ее емкости.

Данное качество характеризует тип памяти; в триггерной схеме изменение информации осуществляется довольно просто, однако информацию, хранимую в постоянном ЗУ, изменить нельзя.

По способу выборки информации различают устройства памяти: с произвольной (непосредственной) и последовательной выборкой. В памяти с произвольной выборкой время выборки, а следовательно, и цикл обращения не зависят от адреса

7. Сохранение информации при отключении напряжения питания.

Быстродействующее запоминающее устройство, предназнач. для объединения ф-ций неск. регистров процессора, а также для временного хранения промежуточных результатов, часто используемых данных, констант и коротких подпрограмм. С. з. у. используется при существ. различии в скоростях работы процессора и оперативного запоминающего устройства, обеспечивает немедленное представление в распоряжение процессора тех блоков информации, к-рые подлежат обработке в данный момент.

Оперативная память, оперативное запоминающее устройство (= ОЗУ), (англ. RAM = random access memory) − быстродействующее запоминающее устройство произвольного доступа, предназначенное для временного хранения данных в компьютере. Данные в ОЗУ сохраняются до выключения питания.

По техническому исполнению оперативная память в современных компьютерах бывает следующих видов:

статическое ОЗУ — на основе триггерных ячеек;

Внешние запоминающие устройства. Эти устройства обеспечивают хранение больших массивов информации. Они относительно недороги, но обладают значительно меньшим быстродействием, чем устройства внутренней памяти ЭВМ. Наиболее широкое распространение получили ВЗУ на магнитных носителях (лентах и дисках).

В микросхемах ОЗУ присутствуют две операции: операция записи и операция чтения. Для записи и чтения информации можно использовать различные шины данных (как это делается в сигнальных процессорах), но чаще используется одна и та же шина данных. Это позволяет экономить внешние выводы микросхем, подключаемых к этой шине и легко осуществлять коммутацию сигналов между различными устройствами.

Вертикальные-разрядные, с них снимаются восьмиразрядные двоичные числа, записанные в ПЗУ. Если к примеру с выхода дешифратора возбуждается адреснаяшина ША2 то логичное происходит с ней через диоды на резр шине ШР2 ШР6 ШР7 ШР8 сообщая число 11100010.

33. Масочные ПЗУ изображаются на принципиальных схемах как показано на рисунке 5. Адреса ячеек памяти в этой микросхеме подаются на выводы A0... A9. Микросхема выбирается сигналом CS. При помощи этого сигнала можно наращивать объем ПЗУ (пример использования сигнала CS приведён при обсуждении ОЗУ). Чтение микросхемы производится сигналом RD.

34. Программируемые ПЗУ оказались очень удобны при мелкосерийном и среднесерийном производстве. Однако при разработке радиоэлектронных устройств часто приходится менять записываемую в ПЗУ программу. ППЗУ при этом невозможно использовать повторно, поэтому раз записанное ПЗУ при ошибочной или промежуточной программе приходится выкидывать, что естественно повышает стоимость разработки аппаратуры. Для устранения этого недостатка был разработан еще один вид ПЗУ, который мог бы стираться и программироваться заново.

35. Микропроцессор -функционально законченное устройство обработки ин-фы, управляемое хранимой в памяти программой.

Буферный регистр данных-используется для временного хранения выбранного из памяти слова перед выдачей его во внешнюю шину данных. Его разрядность определяется количеством байтов информационного слова.

Арифметическо-логическое устройство в зависимости от выполнения функций можно разделить на две части: микропрограммное устройство (устройство управления), задающее последовательность микрокоманд (команд); операционное устройство (АЛУ), в котором реализуется заданная последовательность микрокоманд (команд)

40. По способу представления чисел различают АЛУ:

Кэш-память - очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое используется при обмене данными между процессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память.

43.Параметры и функциональные характеристики КЭШ-памяти:

-LRU-заменяется строка к которой дольше всего не обращался процессор

-LFU-заменяется реже всего использовавшеяся строка

-FIFO-заменяется строка к которой дольше всего не обращался процессор

Интерфейс – совокупность стандартизованных аппаратных и программных средств, обеспечивающих обмен информации между устройствами. В основе построения интерфейсов лежит унификация и стандартизация (использование единых способов кодирования данных, форматов данных, использование единых разъемов и т.п.). Наличие интерфейсов позволяет унифицировать передачу данных между устройствами независимо от их особенностей.

Принтеры, модемы и другое периферийное оборудование подключается к компьютеру через стандартизированные интерфейсы, иногда называемые портами. В зависимости от способа передачи информации (параллельного или последовательного) между сопрягаемыми устройствами различают параллельные и последовательные интерфейсы.

47. Ячейки ОЗУ и РОН содержат по шесть десятичных разрядов. Данные в модели представляются в формате целые десятичные числа, изменяющиеся в диапазоне минус 99 999…+99 999, содержащие знак и 5 десятичных цифр. Под знак отводится старшая десятичная цифра, причём «плюс» кодируется «0», а «минус» - любой другой цифрой (привычно – «1»).

Если результат арифметической операции выходит за пределы указанного диапазона, то формируется флаг переполнения OV = 1. Результатом операции деления является целая часть частного. Деление на ноль вызывает переполнение.

Система команд учебной ЭВМ содержит около 50 команд, большинство которых является безадресными или одноадресными. Только две команды являются двухадресными: MOV Ri, Rj - команда пересылки из регистра в регистр и JRNZ Ri,ADR - организация цикла. Все форматы команд приведены на рисунке

Два старших разряда (0 и 1) всех форматов отводится под код операции, разряд 2 определяет тип адресации, три младших разряда (3, 4 и 5) могут использоваться для задания адреса операнда в памяти, непосредственного операнда (в диапазоне 0..999), адреса передачи управления или двух адресов РОН. В случаях, когда требуется использовать непосредственный операнд в диапазоне минус 99999.. +99999, используется формат 4, занимающий две ячейки памяти. Символ «Х» означает безразличное значение разряда в данном формате.

При описании форматов команд используются следующие сокращения:

ADR – адрес операнда (прямой, косвенный или относительный – в зависимости от типа адресации) или трёхразрядный непосредственный операнд;

R, R1, R2 – номер (адрес) регистра общего назначения (R0 – R9);

ADC – адрес перехода в командах передачи управления;

Cеверный мост обеспечивает обмен информацией между процессором и оперативной памятью по системной шине. В процессоре используется внутреннее умножение частоты, поэтому частота процессора в несколько раз больше, чем частота системной шины. В современных компьютерах частота процессора может превышать частоту системной шины в 10 раз (например, частота процессора 1 ГГц, а частота шины - 100 МГц). К северному мосту подключается шина PCI (Peripherial Component Interconnect bus - шина взаимодействия периферийных устройств), которая обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств. Частота контроллеров меньше частоты системной шины, например, если частота системной шины составляет 100 МГц, то частота шины PCI обычно в три раза меньше - 33 МГц. Контроллеры периферийных устройств (звуковая плата, сетевая плата, SCSI-контроллер, внутренний модем) устанавливаются в слоты расширения системной платы.

По мере увеличения разрешающей способности монитора и глубины цвета требования к быстродействию шины, связывающей видеоплату с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты обычно используется специальная шина AGP (Accelerated Graphic Port - ускоренный графический порт), соединенная с северным мостом и имеющая частоту, в несколько раз большую, чем шина PCI.

Южный мост обеспечивает обмен информацией между северным мостом и портами для подключения периферийного оборудования.

Устройства хранения информации (жесткие диски, CD-ROM, DVD-ROM) подключаются к южному мосту по шине UDMA (Ultra Direct Memory Access - прямое подключение к памяти).

Мышь и внешний модем подключаются к южному мосту с помощью последовательных портов, которые передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как COM1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока. Принтер подключается к параллельному порту, который обеспечивает более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, так как передает одновременно 8 электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LTP, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней панели системного блока.

Для подключения сканеров и цифровых камер обычно используется порт USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств. Клавиатура подключается обычно с помощью порта PS/2.

51. Для подключения винчестеров используются несколько типов интерфейсов, но в персональных компьютерах почти всегда применяется 16-разрядный параллельный интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics), он же — АТ-BUS, ATA и его модернизации Ultra ATA с различными тактовыми частотами. Название интерфейса IDE образовалось вследствие того, что все управление винчестером находится в нем самом, а не как у более старых типов, когда контроллер находился на вспомогательной плате, вставляемой в ISA-слот. Заметим, что интерфейс IDE привязан к шине PCI (в компьютерах с 486 процессором и ранее интерфейс IDE реализовывался на шине ISA с помощью платы Multi I/O), пропускной способности которой для новейшей модернизации интерфейса АТА/100 уже не хватает.

Интерфейс IDE за почти двадцатилетнюю историю практически не изменился, оставаясь укороченной версией системной шины IBM PC AT, и лишь периодически подвергался модернизации для увеличения скорости обмена между винчестером и системной платой. Только в последнее время ему на смену приходит новый тип интерфейса — последовательный, или Serial, ATA (уровни логических сигналов всего 0,5 В). Переход на последовательный интерфейс вызван, в первую очередь, проблемами с синхронизацией параллельных сигналов интерфейса, т. к. простейший протокол обмена через интерфейс не обеспечивает надежную передачу данных на высоких тактовых частотах. В частности, вариант АТА/133, видимо, будут поддерживать не все изготовители винчестеров. Если быть точным, то "чистый" IDE-интерфейс позволяет обмениваться данными со скоростью до 2 Мбайт/с. Его модернизация под названием АТА (AT Attachment, ранее EIDE — Enhanced IDE), которая коснулась только протоколов обмена и соединительного шлейфа, ввела шесть режимов работы интерфейса, так называемые РIO-режимы (Programmed I/O), при которых программно задается скорость обмена через интерфейс. Все варианты интерфейса АТА (к названию прибавляется номер) совместимы по электрическим и механическим характеристикам. В табл. приведены возможности интерфейса IDE в различных режимах.

53. Последовательный порт стандарта RS-232-C разработан EIA является стандартом для соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами, в качестве которых первоначально выступали в основном терминалы и печатающие устройства. Последовательная передача данных состоит в побитовой передаче каждого байта цифровой информации, в форме кадра данных, содержащий сигнал начала передачи (Start), синала окончания передачи (Stop) и информационные биты. Бит St сигнализирует о начале передачи данных, затем передаются информационные биты – вначале младшие потом старшие.

стартовые биты(Start) бит четности Стоповые биты(Stop)

Для представления данных и команд используется двоичная система счисления(цифры 0 и 1)

4 .Принцип последовательного программного управления.

Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектур

арифметические действия кодируются в одной команде;

небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.

сложности с распараллеливанием вычислений.

7. Сохранение информации при отключении напряжения питания.

внутрение ЗУ. Предназначены для хранения данных непосредственно необходимых во время выполнения программы.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: