- •Эвм. Понятие. Основные характеристики и архитектура.
- •История создания вычислительных машин. Поколения эвм.
- •Области применения и классификация эвм.
- •Архитектурно-функциональные принципы построения эвм.
- •Системы счисления. Функции, разновидности, перевод чисел.
- •Представление информации в эвм. Числовая, текстовая, графическая, видео и звуковая информация.
- •Арифметические основы эвм. Машинные коды, операции с ними.
- •Логические основы эвм.
- •Законы алгебры логики. Преобразование логических выражений.
- •Элементная база эвм. Классификация элементов и узлов эвм.
- •Комбинационные схемы – компаратор, сумматор.
- •Схемы с памятью. Триггеры, регистры, счетчики.
- •Схемотехническая реализация основных логических элементов эвм.
- •Функциональная и структурная организация эвм. Общие принципы.
- •Организация работы эвм при выполнении задания пользователя.
- •Особенности управления основной памятью эвм. Размещение программ.
- •Виртуальная память.
- •Классификация и иерархическая структура памяти эвм.
- •Основная память эвм. Озу. Пзу. Созу.
- •Логическая структура основной памяти.
- •Центральный процессор эвм. Основные параметры и классификация.
- •Микропроцессоры типа cisc, risc, vliw.
- •Структура базовой модели микропроцессора Intel.
- •Система прерываний эвм. Принцип действия.
- •Управление внешними устройствами. Виды интерфейсов.
- •27. Интерфейс системной шины. Локальные шины.
- •28. Интерфейсы внешних устройств. Периферийные шины.
- •29. Внешние устройства эвм. Системы визуального отображения информации.
- •30. Принтеры, сканеры, клавиатура, манипулятор “мышь”. Классификация, характеристики.
- •31. Внешние запоминающие устройства эвм. Основные характеристики.
- •32. Накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Стримеры.
- •33. Накопители на оптических дисках. Флэш-память.
- •34. Режимы работы эвм.
- •35. Система программного обеспечения эвм.
- •36. Информационные системы и их классификация.
- •37. Вычислительные системы. Предпосылки появления и развитие.
- •38. Классификация вычислительных систем.
- •39. Архитектура вычислительных систем.
- •40. Кластерные высокопроизводительные системы. Я сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз.
Схемы с памятью. Триггеры, регистры, счетчики.
В качестве запоминающих элементов ЭВМ используются триггеры или устройства на основе магнитных материалов.
Триггер - это конечный автомат, который обладает двумя ус-тойчивыми состояниями и под воздействием управляющего сигнала переходит из одного состояния в другое.
По функциональному назначению различают RS , Т , JK , D - триггеры, комбинированные RST-триггеры , JKRS , DRS -триггеры и т.п. При этом применяют обозначения S , R - входы для раздельной установки триггера в состояние "1"(S) и "0"(R) .
Т - счетный вход триггера.
J, k - входы для раздельной установки Jk триггера в состояние "1" (J) и "0" (k).
D - вход для установки триггера в состояние "1" или "0" с временной задержкой относительно момента появления информационного сигнала.
С - вход синхронизации.
Состояние триггера определяется сигналом Q на его прямом выходе. Законы функционирования триггеров задаются таблицами переходов с компактной записью, при которой в столбце состояний может быть указано, что новое состояние совпадает с предыдущим либо является его отрицанием.
Рассмотрим RS - триггер. Асинхронный (не синхронизируемый) RS - триггер на интегральных элементах ИЛИ - НЕ приведен на ри-сунке:
Триггер образуется из 2-х элементов ИЛИ - НЕ, соединенных таким образом, что возникают положительные обратные связи, благодаря которым в устойчивом состоянии выходной транзистор одной из схем ИЛИ - НЕ закрыт, а другой открыт.
Таблица переходов RS - триггера:
Функционирование RS-триггера может быть описано выражением:
Качество работы триггеров оценивается основными показателями – такими, как быстродействие, нагрузочная способность, потребляемая мощность, помехоустойчивость.
Дополняя RS-триггер входной комбинационной схемой, можно построить любой вид триггера.
Чтобы иметь возможность синхронизировать работу узлов и уст-ройств ЭВМ, используют синхронные триггеры, имеющие специальный вход для синхроимпульсов. Если момент срабатывания асинхронного триггера привязан к моменту изменения уровня входных сигналов, то для синхронного - к моменту поступления синхроимпульсов.
Двуступенчатые триггеры позволяют избежать сбоев при записи или считывании информации в одном такте: первая ступень осуществляет запись по переднему фронту тактового импульса, а вторая - выдачу (перезапись во вторую ступень) по заднему фронту.
Т – триггер изменяет свое состояние при приходе каждого импульса, т.е. он их считает. Используется для построения счётчиков.
Регистры. Предназначены для записи, хранения и преобразования в них двоичных чисел. В качестве элементарной ячейки регистра используется триггер, который может хранить одноразрядное двоичное число. Запись и считывание информации в регистр может производиться последовательно (поразрядно) или параллельно (всеми разрядами одновременно). В соответствии с этим различают регистры последовательные, параллельные, последовательно-параллельные, параллельно-последовательные и универсальные.
Счётчик. Функциональный узел, предназначенный для подсчета числа получивших на его вход сигналов (импульсов) и фиксации ре-зультата в виде многоразрядного двоичного числа.
Счётчики подразделяются на суммирующие, вычитающие и реверсивные.