- •1. Физические форма представления информации в эвм
- •2. Основные понятия математической логики
- •3. Основные логические элементы и принципы их действия.
- •4. Понятие о системе элементов
- •5. Интегральные комплексы элементов (ртл, дтл, ттл и др.)
- •Понятие триггера. Асинхронный и синхронный триггер
- •Тема шины: общие сведения об информационных потоках
- •Тема шины: эволюция структур взаимосвязей.
- •Общие сведения о шинах эвм.
- •Иерархия шин эвм. Типы шин эвм.
- •Физическая реализация шин (механические и электрические аспекты).
- •Понятие мультиплексированная шина.
- •Структуры вм и вс.
- •Перспективы совершенствования вм и вс. Принципы развития сбис.
- •Перспективы исследования в области архитектуры эвм.
- •16 Общая характеристика системы памяти эвм
- •17. Организация микросхем памяти. Элементы памяти. Понятие регенерация
- •18 Стековая и кэш память
- •19 Программная модель цп 8086. Назначение регистров применение команд
- •20 Принцип адресации памяти компьютера.
- •[Править] Способы адресации
- •21. Понятие параллелизм вычислений
- •22. Становление и эволюция вт. Понятия вм, вс, структура и архитектура эвм.
- •Процессоры фирмы Intel (разрядность, тактовая частота, адресное пространство, число элементов, модели процессоров). Реализация принципа адресации памяти с помощью дескрипторных регистров.
- •24. Закон Амдала
- •25. Конвейеризация вычислений
- •26. Вычислительные системы класса simd(векторные, матричные, ассоциативные, систолические).
- •27. Вычислительные системы класса mimd(симметричные, кластерные вс, системы с массовым
- •28. Классификация компьютеров параллельного действия.
- •29.Биологический нейрон.
- •30.Перцептрон.
- •31.Нейрокомпьютеры.
1. Физические форма представления информации в эвм
Информация в ЭВМ кодируется, как правило, в двоичной или в двоично-десятичной системе счисления. Система счисления - это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.
В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.
В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры зависит от ее места (позиции) в числе. В непозиционной системе счисления цифры не меняют своего количественного значения при изменении их расположения в числе.
Аналоговая информация характеризуется плавным изменением ее параметров. Основные параметры наиболее простых синусоидальных аналоговых сигналов могут непрерывно и плавно меняться.
Дискретная информация базируется на ряде фиксированных уровней представления заданных параметров, взятых в определенные промежутки времени. Если этих уровней много, можно говорить о цифровом представлении информации, то есть когда в определенные дискретные моменты они принимают конкретные дискретные значения. К счастью, аналоговую информацию легко преобразовать в цифровую. Это делают так называемые аналогоцифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование обеспечивают цифроаналоговые преобразователи (ЦАП).
В качестве носителей аналоговой информации могут использоваться различные физические величины, принимающие различные значения на некотором интервале, например, электрический ток, радиоволна и т.д. При дискретизации, то есть при преобразовании непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов, за основу берется какое-либо конкретное значение, а любые другие, отличающиеся от нормы, просто игнорируются.
2. Основные понятия математической логики
Математическая логика — раздел математики, изучающий доказательства и вопросы оснований математики.
Основным понятием математической логики является высказывание.
Высказывание — это повествовательное предложение, про которое всегда можно сказать истинное оно или ложное.
Истинные высказывания обозначаются — 1, а ложные — 0
Высказывания бывают просты и сложные. Сложные состоят из простых, соединенных знаками логических операций.
Высказывания обозначаются заглавными буквами латинского алфавита (простые): A,B,C,D…
Рассмотрим логические операции.
1. Инверсия
• соответствует частице НЕ
• обозначается ¬А
• называется: отрицание
2. Конъюнкция
• соответствует союзу И
• обозначается &, ?
• называется: логическое умножение
3. Дизъюнкция
• соответствует союзу ИЛИ
• обозначается v
• называется: логическое сложение
3. Основные логические элементы и принципы их действия.
Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — «1» и низкого — «0» уровней в двоичной логике, последовательность «0», «1» и «2» в троичной логике, последовательности «0», «1», «2», «3», «4», «5», «6», «7», "8"и «9» в десятичной логике). Физически логические элементы могут быть выполнены механическими, электромеханическими (на электромагнитных реле), электронными (на диодах и транзисторах), пневматическими, гидравлическими, оптическими и др.
Логические элементы выполняют логическую функцию (операцию) с входными сигналами (операндами, данными).
Двоичные логические операции с цифровыми сигналами (битовые операции)
Логические операции (булева функция) своё теоретическое обоснование получили в алгебре логики.
Логические операции с одним операндом называются унарными, с двумя — бинарными, с тремя — тернарными (триарными, тринарными) и т. д.
Отрицание, НЕ
Инвертор, НЕ
Мнемоническое правило для отрицания звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на входе «0»,
«0» тогда и только тогда, когда на входе «1»
Повторение, ДА
Повторитель (буфер,) ДА
Конъюнкция (логическое умножение).
Логический элемент, реализующий функцию конъюнкции, называется схемой совпадения. Мнемоническое правило для конъюнкции с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «1»,
«0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «0»
Дизъюнкция (логическое сложение).
Инверсия функции конъюнкции. Операция 2И-НЕ (штрих Шеффера)
2И-НЕ
Мнемоническое правило для И-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «0»,
«0» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «1»
Инверсия функции дизъюнкции. Операция 2ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса)
Мнемоническое правило для ИЛИ-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»,
«0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1»
Эквивалентность (равнозначность), 2ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ_ИЛИ-НЕ
Мнемоническое правило эквивалентности с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на входе действует четное количество,
«0» тогда и только тогда, когда на входе действует нечетное количество
Сложение по модулю 2 (2Исключающее_ИЛИ, неравнозначность). Инверсия равнозначности.
Мнемоническое правило для суммы по модулю 2 с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на входе действует нечётное количество ,
«0» тогда и только тогда, когда на входе действует чётное количество
Импликация от A к B (инверсия декремента)
Мнемоническое правило для инверсии декремента звучит так: На выходе будет:
«0» тогда и только тогда, когда на «B» меньше «А»,
«1» тогда и только тогда, когда на «B» больше либо равно «А»
Импликация от B к A (инверсия инкремента)
Мнемоническое правило для инверсии инкремента звучит так: На выходе будет:
«0» тогда и только тогда, когда на «B» больше «А»,
«1» тогда и только тогда, когда на «B» меньше либо равно «А»
Декремент. Запрет импликации по B. Инверсия импликации от A к B
Мнемоническое правило для инверсии импликации от A к B звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на «A» больше «B»,
«0» тогда и только тогда, когда на «A» меньше либо равно «B»
Инкремент. Запрет импликации по A. Инверсия импликации от B к A
Мнемоническое правило для инверсии импликации от B к A звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда на «B» больше «A»,
«0» тогда и только тогда, когда на «B» меньше либо равно «A»