- •Вычислительные машины (конспект лекций) однопроцессорные эвм
- •Часть 1
- •1.1. Два класса эвм 5
- •1.1. Два класса эвм
- •1.2. Немного истории
- •1.3. Принципы действия эвм
- •1.4. Понятие о системе программного (математического) обеспечения эвм
- •1.5. Поколения эвм
- •1.6. Большие эвм общего назначения
- •1.6.1. Каналы
- •1.6.2. Интерфейс
- •1.7. Малые эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Представление информации в эвм
- •2.1. Позиционные системы счисления
- •2.2. Двоичная система счисления
- •2.2.1. Преобразование двоичных чисел в десятичные
- •2.2.2. Преобразование десятичных чисел в двоичные
- •2.2.3. Двоично-десятичная система счисления
- •2.3. Восьмеричная система счисления
- •2.4. Шестнадцатеричная система счисления
- •2.5. Двоичная арифметика
- •2.5.1. Сложение
- •2.5.2. Вычитание
- •2.5.3. Умножение
- •2.5.4. Деление
- •2.6. Прямой, обратный и дополнительный коды
- •2.6.1. Прямой код
- •2.6.2. Обратный код
- •2.6.3. Дополнительный код
- •2.6.4. Сложение и вычитание в дополнительном коде
- •2.6.5. Признак переполнения разрядной сетки
- •2.6.6. Деление в дополнительном коде
- •2.6.7. Правило перевода из дополнительного кода в десятичную систему
- •2.6.8. Модифицированные коды
- •2.6.9. Арифметика повышенной точности
- •2.7. Представление дробных чисел в эвм. Числа с фиксированной и плавающей запятой
- •2.7.1. Числа с фиксированной запятой
- •2.7.2. Числа с плавающей запятой
- •2.7.3. Сложение (вычитание) чпз
- •2.7.4. Умножение чпз
- •2.7.5. Методы ускорения умножения
- •2.7.6. Деление чисел с плавающей запятой
- •2.8. Десятичная арифметика
- •2.8.1. Сложение двоично-десятичных чисел
- •2.8.2. Вычитание модулей двоично-десятичных чисел
- •2.8.3. Умножение модулей двоично-десятичных чисел
- •2.8.4. Деление модулей двоично-десятичных чисел
- •2.9. Нарушение ограничений эвм
- •2.10. Представление буквенно-цифровой информации
- •2.11. Заключительные замечания
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания к теме 2
- •Форма 1. Ответы на вопросы
- •Форма 2. Выполнение арифметических операций над числами
- •Пример выполнения контрольного задания (форма 2)
- •3. Принципы построения элементарного процессора
- •3.1. Операционные устройства (алу)
- •3.2. Управляющие устройства
- •3.2.1. Уу с жесткой логикой
- •3.2.2. Уу с хранимой в памяти логикой
- •3.2.2.1. Выборка и выполнение мк
- •3.2.2.3. Кодирование мк
- •3.2.2.4. Синхронизация мк
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания к теме 3
Вопросы для самопроверки
Опишите обобщенную структуру процессора.
Как принцип академика Глушкова реализуется в структуре процессора?
Почему устройства обработки цифровой информации имеют многоуровневую структуру?
Какие операции выполняются в АЛУ? Как в зависимости от реализации этих операций подразделяются АЛУ?
Чем отличаются АЛУ блочного типа от многофункциональных АЛУ?
Опишите структуру АЛУ простейшего микропроцессора.
Опишите общие принципы построения УУ.
Укажите основные отличия УУ на жесткой логике от УУ с хранимой в памяти логикой.
Перечислите преимущества УУ с жесткой логикой.
В чем заключается главный недостаток УУ на жесткой логике?
Какое решение было найдено для устранения главного недостатка УУ на жесткой логике?
Для чего нужна ПЛМ?
Что такое ПЛИС?
Опишите структуру УУ с хранимой в памяти логикой.
Перечислите варианты взаимного расположения циклов выборка-реализация МК.
Охарактеризуйте основные способы формирования адреса следующей МК.
Какие форматы микрокоманд бывают?
Опишите алгоритмы формирования адреса следующей МК.
Назовите способы кодирования МК. Приведите для каждого способа схему кодирования МК.
Опишите достоинства и недостатки каждого способа кодирования микрокоманды.
Как подразделяются МК с точки зрения синхронизации?
Контрольные задания к теме 3
1. На листах ответа должны быть указаны номер группы, фамилия студента и номер его варианта.
2. Номера вопросов выбираются студентом в соответствии с двумя последними цифрами в его зачетной книжке. В табл.3.1 аn-1 – это предпоследняя цифра номера, аn – последняя цифра. В клетках таблицы стоят номера вопросов, на которые необходимо дать письменный ответ.
Таблица 3.1
|
an an-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0 |
1,5,9, 13,17 |
3,6,10,14,18 |
4,7,11,16,20 |
2,8,12,15,19 |
3,7,9, 13,17 |
1,6,10,13,21 |
4,7,9, 13,20 |
2,5,9, 15,18 |
1,6,10,14,18 |
4,7,11,14,17 |
|
1 |
2,8,12,16,17 |
4,8,11,13,21 |
1,5,9, 16,20 |
3,8,10,15,18 |
4,7,11,13,18 |
2,5,10,16,21 |
3,6,10,13,17 |
1,7,12,16,21 |
4,7,9, 16,19 |
2,8,12,14,18 |
|
2 |
3,6,10,16,20 |
1,8,12,16,18 |
4,7,11,15,19 |
2,6,9, 15,17 |
1,5,9, 14,18 |
3,6,10,15,19 |
4,8,12,14,19 |
2,8,12,13,20 |
3,5,10,14,21 |
1,5,9, 15,19 |
|
3 |
2,6,9, 15,21 |
3,7,11,13,20 |
1,7,11,14,18 |
1,5,9, 13,17 |
3,6,10,14,18 |
4,7,11,16,20 |
2,8,12,15,19 |
3,7,9, 13,17 |
1,6,10,13,21 |
4,7,9, 13,20 |
|
4 |
2,5,9, 15,18 |
1,6,10,14,18 |
4,7,11,14,17 |
2,8,12,16,17 |
4,8,11,13,21 |
1,5,9, 16,20 |
3,8,10,15,18 |
4,7,11,13,18 |
2,5,10,16,21 |
3,6,10,13,17 |
|
5 |
1,7,12,16,21 |
4,7,9, 16,19 |
2,8,12,14,18 |
3,6,10,16,20 |
1,8,12,16,18 |
4,7,11,15,19 |
2,6,9, 15,17 |
1,5,9, 14,18 |
3,6,10,15,19 |
4,8,12,14,19 |
|
6 |
2,8,12,13,20 |
3,5,10,14,21 |
1,5,9, 15,19 |
2,6,9, 15,21 |
3,7,11,13,20 |
1,7,11,14,18 |
1,5,9, 13,17 |
3,6,10,14,18 |
4,7,11,16,20 |
2,8,12,15,19 |
|
7 |
3,7,9, 13,17 |
1,6,10,13,21 |
4,7,9, 13,20 |
2,5,9, 15,18 |
1,6,10,14,18 |
4,7,11,14,17 |
2,8,12,16,17 |
4,8,11,13,21 |
1,5,9, 16,20 |
3,8,10,15,18 |
|
8 |
4,7,11,13,18 |
2,5,10,16,21 |
3,6,10,13,17 |
1,7,12,16,21 |
4,7,9, 16,19 |
2,8,12,14,18 |
3,6,10,16,20 |
1,8,12,16,18 |
4,7,11,15,19 |
2,6,9, 15,17 |
|
9 |
1,5,9, 14,18 |
3,6,10,15,19 |
4,8,12,14,19 |
2,8,12,13,20 |
3,5,10,14,21 |
1,5,9, 15,19 |
2,6,9, 15,21 |
3,7,11,13,20 |
1,7,11,14,18 |
1,5,9, 13,17 |