- •Тема 1. Информация, информатика и информационная технология лекция 1.3. Информатика и информационная технология
- •История развития информатики
- •Понятие информационной технологии и новой информационной технологии.
- •Информационный ресурс и его составляющие
- •Виды информационных процессов.
- •Тема 1. Информация, информатика и информационная технология лекция 1.1. Понятие информации и её измерение
- •Понятия информации, сообщения и данных
- •Меры количества информации
- •Качество информации
- •Тема 3. Информационно-логические основы построения эвм лекция 3.1. Позиционные системы счисления
- •Основные понятия систем счисления
- •Представление целых неотрицательных чисел
- •Перевод целых чисел
- •Представление дробных чисел
- •Перевод дробных чисел
- •Арифметические действия над числами
- •Представление отрицательных двоичных чисел.
- •Тема 3. Информационно-логические основы построения эвм лекция 3.2. Представление информации в эвм
- •Представление символьной информации
- •ФорМы записи чисел
- •2.1. Естественная форма
- •2.2. Нормальная форма
- •Форматы Представления чисел
- •3.1. Формат с фиксированной точкой
- •3.2. Формат с плавающей точкой
- •3.3. Двоично-десятичный код
- •Выполнение арифметических операций с числами с фиксированной и плавающей запятой
- •4.1. Действия над числами, представленными в естественной форме (с фиксированной запятой)
- •4.2. Действия над числами, представленными в нормальной форме (c плавающей запятой)
- •Тема 1. Информация, информатика и информационная технология лекция 1.2. Виды и характеристики сигналов
- •Понятие сигнала.
- •Классификация линий связи.
- •Виды сигналов.
- •Тема 2. Каналы передачи данных и их характеристики лекция 2.2. Синхронизация данных и характеристики каналов связи
- •Синхронный способ передачи данных
- •Асинхронная передача данных
- •Характеристики каналов связи
- •Тема 2. Каналы передачи данных и их характеристики лекция 2.2. Синхронизация данных и характеристики каналов связи
- •Синхронный способ передачи данных
- •Асинхронная передача данных
- •Характеристики каналов связи
- •Тема 2. Каналы передачи данных и их характеристики лекция 2.3. Модуляция и спектры сигналов
- •Аналоговые каналы для передачи цифровой информации
- •Амплитудная модуляция
- •Фазовая модуляция
- •Тема 6. Помехоустойчивое кодирование.
- •Общие принципы использования избыточности для обеспечения помехоустойчивости кодов.
- •Связь обнаруживающей и корректирующей способности кода с кодовым расстоянием.
- •Избыточность кода.
- •Краткая характеристика блоковых и непрерывных кодов.
- •Тема 4. Функциональная и структурная организация эвм лекция 4.1. Функциональные части персональной эвм. Микропроцессор
- •Структура персонального компьютера
- •Системный интерфейс
- •Микропроцессор (мп).
- •2.1. Структура микропроцессора
- •2.2. Микропроцессоры фирмы Intel
- •Тема 3. Информационно-логические основы построения эвм лекция 3.4. Программное управление эвм
- •Понятие и свойства алгоритма
- •Структура команд
- •Виды машинных команд
- •Понятие архитектуры и структуры эвм
- •Работа процессора эвм
- •Тема 5. Внешние устройства эвм лекция 5.2. Устройства ввода информации (уви)
- •Классификация устройств ввода информации
- •Устройства ручного ввода текста
- •2.1. Конструкция клавиатуры
- •2.2. Алгоритм формирования символа на дисплее
- •2.3. Подключение клавиатуры
- •Устройства автоматического ввода текста
- •3.1. Магнитный и оптический способы восприятия текста
- •3.2. Систематизация средств автоматического чтения письменных знаков.
- •3.3. Принципы автоматического чтения текстовой информации
- •Координатные манипуляторы
- •4.1. Мыши
- •4.2. Трекбол, или перевернутая мышь
- •4.3. Джойстики
- •4.4. Световое перо
- •Устройства ввода графической информации (увги)
- •5.1. Дигитайзеры
- •5.2. Видеодигитайзеры
- •Сканеры
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Типы обрабатываемых изображений
- •6.3. Растровые файлы стали меньше.
- •6.4. Аппаратные и программные интерфейсы.
- •6.5. Принципы работы сканера.
- •6.6. Основные типы конструкций сканеров.
- •6.7. Качество изображения
- •6.8. Интеллектуальность сканера
- •Тема 5. Внешние устройства эвм лекция 5.1. Внешняя память персональной эвм
- •Общая характеристика внешней памяти
- •Организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом
- •Основные характеристики взу
- •Магнитные диски
- •4.1. Логическая структура
- •4.2. Накопители на гибких магнитных дисках
- •4.3. Накопители на жестких магнитных дисках
- •Накопители на оптических дисках
Структура команд
Алгоритм, заданный в виде последовательности команд в машинных кодах, называется машинной программой.
Команда машинной программы (иначе, машинная команда) - это элементарная инструкция машине, выполняемая ею автоматически без каких-либо дополнительных указаний и пояснений.
Машинная команда имеет стандартный формат и строго фиксированную длину, кратную машинному слову. Машинная команда состоит из двух частей: операционной и адресной.
Операционная часть команды предназначена для представления кода операции (арифметической или логической).
Адресная часть команды предназначена для записи кода адреса (адресов) ячеек памяти машины, где хранятся величины, над которыми должна быть произведена эта операция. Эти величины называются операндами.
Таким образом, адрес – это некоторый код, определяющий местонахождение операнда в памяти ЭВМ.
Операнды могут храниться в регистрах процессора, в основной памяти или в самой команде. Способ вычисления конкретного адреса операнда по информации, содержащейся в адресной части команды, называется режимом адресации. Существуют две группы режимов адресации: прямые и косвенные.
В зависимости от количества операндов команды могут быть безадресными одноадресными, двухадресными и даже трёхадресными.
Безадресная команда содержит только код операции, а информация для нее должна быть заранее помещена в определенные регистры машины (безадресные команды могут использоваться только совместно с командами другой адресности).
Типовая структура одноадресной команды изображена на рис.3.4., где адрес операнда – это адрес ячейки (регистра), где хранится число, участвующее в операции и куда следует поместить число - результат операции.
Типовая структура двухадресной команды изображена на рис.3.5., где адрес 1 – го операнда (адрес приемника (destination)) – это адрес ячейки (регистра), где хранится первое из чисел, участвующих в операции; адрес 2 – го операнда (адрес источника (source)) – это адрес ячейки (регистра), где хранится второе участвующее в операции число.
Рис. 3.4. Одноадресная команда (CLR X, INC X, DEC X).
Рис. 3.5. Двухадресная команда (MOV Y, X; ADD Y, X).
В качестве адреса результата операции обычно используется адрес 1-го операнда, и результат замещает этот операнд в памяти.
В СМ ЭВМ (линии PDP-11) положение 1-го и 2-го операндов меняются местами.
Трехадресные команды используются только в некоторых ЭВМ, например в ЕС ЭВМ. Типовая структура трехадресной команды:
Рис. 3.6 Трехадресная команда.
здесь адрес 3 – го операнда – это адрес ячейки (регистра), куда следует поместить число, полученное в результате выполнения операции.
Виды машинных команд
Современные ЭВМ автоматически выполняют несколько сотен различных команд. Множество машинных команд, реализующих различные операции в процессоре, называется системой команд процессора.
Все машинные команды можно разделить на группы по видам выполняемых операций:
операции пересылки данных внутри ЭВМ;
арифметические операции над данными;
операции сдвига;
логические операции над данными;
операции передачи управления;
операции обращения к внешним устройствам ЭВМ (ввода /вывода);
обслуживающие и вспомогательные операции (например, команды сброса, останова, работы с битами слова состояния процессора).
Команды пересылки данных наиболее широко применяются в ЭВМ и позволяют пересылать данные из/в регистры процессора в/ из ячейки памяти.
Арифметические команды позволяют проводить арифметические действия (сложение, вычитание, деление, умножение и сравнение) над данными, представленными в различном формате. Для выполнения более сложных математических действий нужно или использовать команды математического сопроцессора (FPU – Floating Point Unit) или написать соответствующие пользовательские подпрограммы, реализующие эти действия на базе элементарных математических операций.
Команды сдвига оперируют с данными в виде набора бит и позволяют сдвигать или циклически вращать эти наборы битов, оставляя их взаимное относительное расположение неизменным.
Логические команды так же рассматривают свои операнды как набор битов и позволяют выполнять над ними различные логические (булевы) операции.
С помощью команд передачи управления можно изменять естественный порядок выполнения команд в программе для организации ветвлений в программе, циклов, вызова подпрограмм и т.д. Существуют операции безусловной передачи управления и операции условной передачи управления.
Операции безусловной передачи управления требуют после данной команды выполнения не следующей по порядку, а той, адрес которой в явном или неявном виде указан в адресной части.
Операции условной передачи управления требуют тоже передачи управления по адресу, указанному в адресной части команды, но только в том случае, если выполняется некоторое заранее оговоренное для этой команды условие. Это условие в явном или неявном виде указано в коде операции.
Команды ввода/вывода осуществляют обмен информации между программой и внешними устройствами.