- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ
- •1.1. Понятие архитектуры вычислительной системы. Структура аппаратной части и назначение основных функциональных узлов
- •1.2. Базовые параметры и технические характеристики ЭВМ
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОРА
- •2.2. Устройство управления с программируемой логикой
- •2.3. Устройство управления с жесткой логикой
- •2.4. Слово состояния процессора
- •2.5. Микроконтроллеры
- •2.6. Особенности организации однокристальных и секционных микропроцессоров
- •2.8. Архитектура и функционирование микропроцессора
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Глава 3. СИСТЕМЫ КОМАНД МИКРОЭВМ
- •3.1. Язык микроопераций для описания вычислительных устройств
- •3.2. Структура и формат команд микропроцессора и МПС
- •3.3. Программирование микропроцессора
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АРХИТЕКТУРЫ И АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭВС
- •4.1. Требования различных задач к вычислительным ресурсам и ограничения фон-Неймановской архитектуры
- •4.2. Распараллеливание процессов обработки информации
- •4.3. Принцип совмещения операций. Конвейерная обработка информации
- •4.4. Архитектура процессоров с сокращенным набором команд
- •4.5. Применение кэш-памяти и повышение пропускной способности
- •4.6. Транспьютеры
- •4.7. Развитие новых архитектурных принципов
- •4.8. Оценка производительности скалярного процессора
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
- •5.1. Классификация и иерархическая структура памяти ЭВМ
- •5.2. Запоминающие элементы статических ОЗУ
- •5.3. Запоминающие элементы динамических ОЗУ
- •5.4. Структуры матриц накопителей информации
- •5.5. Структура построения БИС статических ОЗУ и модулей памяти
- •5.6. Структура построения БИС динамических ОЗУ
- •5.7. Элементная база и организация постоянных запоминающих устройств
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЯХ
- •6.1. Принцип записи двоичной информации на магнитную поверхность
- •6.3. Методы записи цифровой информации на магнитный носитель
- •6.4. Воспроизведение информации и повышение ее достоверности
- •6.5. Накопители на гибких магнитных дисках и их контроллеры
- •6.6. Накопители на жестких магнитных дисках типа винчестер и их контроллеры
- •6.7. Накопители на сменных магнитных дисках
- •6.8. Накопители на магнитной ленте
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. ОПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ВЗУ
- •7.1. Лазерные системы и их применение в устройствах внешней памяти
- •7.2. Оптические диски
- •7.3. Магнитооптические диски
- •7.4.Устройство накопителя на оптических дисках
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. ВЗУ НА ЦМД-СОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛАХ
- •8.1. Принципы возникновения цилиндрических магнитных доменов
- •8.2. Организация продвижения ЦМД
- •8.4. Структура ЦМД-микросхем памяти
- •8.5. Устройство ЦМД-накопителя
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Глава 9. ВЗУ НА ОСНОВЕ ГОЛОГРАФИИ
- •9.1. Носители информации голографических ЗУ
- •9.2. Создание голограмм
- •9.3. Воспроизведение голограмм
- •9.4. Голографические ЗУ двоичной информации
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. ОРГАНИЗАЦИЯ БЕЗАДРЕСНОЙ И ВИРТУАЛЬНОЙ ПАМЯТИ
- •10.1. Стековая память
- •10.2. Ассоциативная память
- •10.3. Виртуальная память со страничной организацией
- •10.4. Структура виртуальной памяти при сегментном распределении
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава 11. НАЗНАЧЕНИЕ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ
- •11.1. Классификация периферийных устройств
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Глава 12. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО СЧИТЫВАНИЯ ТЕКСТОВ
- •12.1. Устройства автоматического ввода печатных текстов
- •12.2. Методы распознавания образов печатных знаков
- •12.3. Устройства автоматического ввода рукописных текстов
- •12.4. Средства считывания и хранения графических изображений поврежденных рукописных текстов
- •12.5. Кодирование текстов для электронных публикаций
- •Контрольные вопросы к главе 12
- •Глава 13. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ
- •13.1. Устройства автоматического ввода одноконтурных изображений
- •13.2. Устройства автоматического ввода многоконтурных и полутоновых изображений
- •13.3. Считывание цветных изображений
- •Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. УСТРОЙСТВА ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - ДИГИТАЙЗЕРЫ
- •14.1. Устройство рабочего поля планшета
- •14.2. Структурная схема дигитайзера и ее функционирование
- •Контрольные вопросы к главе 14
- •Глава 15. УСТРОЙСТВА ВВОДА - ВЫВОДА РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ
- •15.1. Модель речи
- •15.2. Структурная схема анализатора речи
- •15.3. Структура устройств ввода речи
- •15.4.Устройства вывода речевой информации - синтезаторы
- •Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ - ДИСПЛЕИ
- •16.1. Классификация дисплеев
- •16.2. Способы формирования изображения на экране телевизионного дисплея
- •16.3. Структурная схема текстового телевизионного дисплея
- •16.4. Структурная схема графического телевизионного дисплея
- •16.5. Устройство плоских экранов
- •Контрольные вопросы к главе 16
- •Глава 17. АВТОМАТИЧЕКИЕ УСТРОЙСТВА РЕГИСТРАЦИИ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - ГРАФОПОСТРОИТЕЛИ
- •17.1. Классификация и устройство графопостроителей
- •17.2. Принципы работы графопостроителя по вычерчиванию
- •17.3. Структурная схема планшетного графопостроителя
- •17.4. Структурная схема растрового графопостроителя
- •Контрольные вопросы к главе 17
- •Глава 18. АППАРАТУРА ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
- •18.1. Обобщенная структурная схема аппаратуры передачи дискретной информации
- •18.2. Характеристики аппаратуры передачи данных
- •18.3. Принципы организации интерфейсов
- •18.4. Классификация интерфейсов
- •Контрольные вопросы к главе 18
- •Глава 19. АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ
- •19.1. Назначение устройств ввода-вывода аналоговой информации в ЭВМ
- •19.2. Принципы построения ЦАП и АЦП
- •19.3. Принципы построения и программирование системы ввода-вывода аналоговой информации в ЭВМ
- •Контрольные вопросы к главе 19
- •Глава 20. КАНАЛЫ ВВОДА-ВЫВОДА И АППАРАТУРА СОПРЯЖЕНИЯ
- •20.2. Организация обмена массивами данных
- •20.3. Мультиплексный канал
- •20.4. Селекторный канал
- •20.5. Устройства сопряжения - мультиплексоры передачи данных
- •Контрольные вопросы к главе 20
- •Глава 21. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК В ПЕРЕДАВАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ
- •21.1. Причины возникновения ошибок в передаваемой информации
- •21.2. Краткая характеристика способов защиты от ошибок
- •21.3.Обнаруживающие коды - с проверкой на четность и итеративный код
- •21.4. Корректирующий код Хэмминга
- •21.5. Циклические коды
- •21.6. Циклический код Файра как средство коррекции пакетов ошибок
- •Контрольные вопросы к главе 21
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
- •Приложение 8
- •Приложение 9
- •Приложение 10
- •Приложение 11
- •Приложение 12
- •Приложение 13
- •Приложение 14
- •Приложение 15
- •Приложение 16
- •Приложение 17
- •Приложение 18
- •Приложение 19
- •Приложение 20
- •Приложение 22
- •Приложение 23
- •Приложение 24
- •Приложение 25
- •Приложение 26
- •Предметный указатель
- •Список литературы
Приложения |
|
|
|
|
|
|
|
309 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 2 |
|
|
|
Характеристики зарубежных суперЭВМ |
|||||||
__________________________________________________________________________________ |
|||||||||
№ Фирма,наиме- |
Год |
ПроизМакс. Тцикла, Емк. |
Такт. Произв./ Архитектура |
||||||
нование ЭВМ поста- |
водит., |
|
нс ОЗУ2), скор., такт. |
|
|||||
|
вки |
млн. |
число |
|
Мбайт млн. |
скор. |
|
||
|
|
опер./ |
ЦП |
|
|
цикл/ |
|
|
|
|
|
сек1) |
|
|
|
сек. |
|
|
|
__________________________________________________________________________________ |
|||||||||
1. Сray-1 |
1976 |
160 |
1 |
12,5 |
8 |
80 |
2 |
Однопроцессорная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторно-конвейер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная типа “регистр- |
|
2. CDC Cyber 205 |
|
|
|
|
|
|
|
регистр” |
|
1981 |
400 |
1 |
20 |
64 |
50 |
8 |
Однопроцессорная |
||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
векторно-конвейер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная типа “память- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
память” |
|
3. Denelkor HEP |
1981 |
160 |
16 |
1003) |
1024 |
10 |
16 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная скалярная с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конвейеризацией |
|
4. Cray X-MP/24 |
1983 |
470 |
2 |
8,5 |
324) |
117,6 |
4 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная типа “ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гистр-регистр” |
|
5. Fujitsu VP-200 |
1983 |
570 |
1 |
7 |
256 |
142,9 |
4 |
Однопроцессорная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторно-конвейер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная типа “регистр- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регистр” |
|
6. Hitachi S-810/20 1984 |
630 |
1 |
14 |
256 |
71,4 |
9 |
То же |
||
7. Cray X-MP/416 |
1985 |
940 |
4 |
8,5 |
1284) |
117,6 |
8 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная типа “ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гистр-регистр” |
|
8. Fujitsu VP-400 |
1985 |
1140 |
1 |
7 |
256 |
142,9 |
8 |
Однопроцессорная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторно-конвейер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная типа “регистр- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регистр” |
|
9. Cray 2/4-256 |
1985 |
1950 |
4 |
4,1 |
2048 |
243,9 |
8 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная типа “ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гистр-регистр” |
|
10. NEC SX-2 |
1985 |
1300 |
1 |
6 |
256 |
166,7 |
8 |
Однопроцессорная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
векторно-конвейер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная типа “регистр- |
|
11.IBM 3090- |
|
|
|
|
|
|
|
регистр” |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
600E/VF |
1987 |
696 |
6 |
17,2 |
256 |
58,1 |
12 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная скалярная с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
встроенными век- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
торно-конвейерны- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ми устр. VF |
|
12.ETA-10G5) |
1987 |
10285 |
8 |
7 |
2048 |
142,9 |
72 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная типа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
“память-память” |
|
13.Cray 2/4-512 |
1988 |
1950 |
4 |
4,1 |
4096 |
243,9 |
8 |
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная типа “ре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гистр-регистр” |
Приложения |
|
|
|
|
|
|
|
310 |
|
14. Cray Y-MP/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
832 |
1988 |
2667 |
8 |
6 |
256 |
166,7 |
16 |
То же |
15. |
Cray-36) |
1990 |
16000 |
16 |
2 |
16384 |
500 |
32 |
“ |
16. |
NEC SX-3 |
1990 |
22000 4 |
2,9 |
|
345 |
64 |
“ |
|
17. |
Cray-4 |
1993 |
128000 |
64 |
1 |
1000 |
128 |
“ |
|
18. |
SS-1 |
1993 |
128000 |
64 |
|
|
|
Многопроцессор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная векторно-кон- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вейерная |
__________________________________________________________________________________
1) Для ЭВМ IBM 3090-600 E/VF операции 32-разрядные, для всех других ЭВМ операции 64-разряд- ные. Для многопроцессорных ЭВМ дана суммарная пиковая производительность их центральных процессоров (ЦП).
2)Ряд ЭВМ имеют также вторичную (расширенную) память (ЭВМ Cray X-MP, Hitachi S-810/20, NEC SX-2, IBM 3090-600E, Cray Y-MP оборудованы такой памятью емкостью 1 - 4 Гбайт).
3)Длительность цикла дана для одиночной команды.
4)Имеются также общие кластеры регистров для межпроцессорной связи.
5)Имеется общая память для многопроцессорной связи емкостью 8 Мбайт. Величина производительности - ориентировочная.
6)Применены арсенид-галлиевые схемы.
Приложения |
311 |
|
Приложение 3 |
Основные технические характеристики статических микросхем памяти
___________________________________________________________________________________________
№ Тип |
Инф. емк., |
Время |
Напряж. |
Потребл. ТехноСинхроДостоинства Недостатки |
|
словхразр. |
выборки, питания, |
мощн. логия низация |
|
|
|
не более, (номина- |
не более, |
|
|
|
нс |
льное),В |
мВт |
___________________________________________________________________________________________
1. КМ185РУ7 256х4 |
45 |
5 |
710 |
ТТЛ |
Низкая стоим. |
Огранич. |
||
2. |
К589РУ01 |
16х4 |
35 |
5 |
56 |
ТТЛШ |
изгот.,высокая быст. |
|
3. |
КР185РУ9 |
64х9 |
45 |
5 |
1050 |
ТТЛ |
помехоуст.,высоздают |
|
|
|
|
|
|
|
|
сокая нагруз. |
помехи |
|
|
|
|
|
|
|
способность |
|
___________________________________________________________________________________________
4. К1500 |
1024х4 |
15 |
-4,5 |
950 |
ЭСЛ |
Невысокая |
РУ474 |
|
|
|
|
|
стоимость |
5. К1500 |
16384х1 |
20 |
-4,5 |
1100 |
ЭСЛ |
изгот.,хоро- |
РУ480А |
|
|
|
|
|
шая помехо- |
устойчивость, высокая нанагруз.способн.
___________________________________________________________________________________________
6. КР53РУ10 |
2Кх8 |
220 |
5 |
хр.:5,25 |
КМОП асинхр. |
Низкая Рпотр в |
Зависим. |
|
|
|
|
обр.:370 |
|
реж.хран.,ма- |
от темпер., |
7. КР537 |
Кх4 |
220 |
5 |
хр.:0,135 КМОП асинхр. |
лая задержка |
необх.за- |
|
РУ13А,Б |
|
|
|
обр.:330 |
|
перекл.,высокие |
щиты от |
8. КР537 |
|
|
|
хр.:0,135 |
|
помехоуст. и ко- |
статич. |
РУ14А,Б |
4Кх1 |
220 |
5 |
обр.:230 |
КМОП асинхр |
эфф.разветвл. |
электрич. |
9. КР537 |
|
|
|
хр.:22 |
|
|
|
РУ17А,Б |
8Кх8 |
220 |
5 |
обр.:470 |
КМОП асинхр. |
|
|
10.КР537 |
|
|
|
|
|
|
|
РУ;А,Б |
4Кх1 |
150 |
5 |
хр.:0,55 |
КМДП синхр. |
|
|
11.КР537 |
|
|
|
|
|
|
|
РУ11А,Б 256х16 |
120 |
5 |
обр.:30 |
КМДП синхр. |
|
|
___________________________________________________________________________________________
12.К6500РУ1 1Кх1 |
4 |
4; -2,5 |
1,6 |
на GaAs |
Высокое бы- |
Сложная |
|
|
|
|
|
строд.,малая ра- |
технол. |
|
|
|
|
|
бота переключ., |
произв., |
|
|
|
|
|
большой диапаз. |
высокая |
|
|
|
|
|
вх.сигнала |
стоимость, |
|
|
|
|
|
|
низкая те- |
|
|
|
|
|
|
плопров. |
___________________________________________________________________________________________
Приложения |
312 |
|
Приложение 4 |
Основные технические характеристики динамических микросхем памяти
____________________________________________________________________________
№ |
Тип |
Инф.емк., |
Время |
Рпотр, мВт |
Тип |
Страна, |
|
|
слов х разр. |
выбор- |
хран. обращ. кор- |
изгото- |
|
|
|
|
ки, нс |
|
пуса |
витель |
____________________________________________________________________________
1. К565РУ1А |
4К х 1 |
200 |
33 |
720 |
DIP |
Россия |
|
2. |
КР565РУ6Б |
16К х 1 |
250 |
40 |
460 |
“ |
“ |
3. |
К565РУ5Б |
64К х 1 |
120 |
22 |
250 |
“ |
“ |
4. |
МВ81С4256А |
256К х 4 |
80 |
75 |
600 |
DIP, |
CША |
|
|
|
|
|
|
SOJ |
|
5. МВ81С1000/1/2 |
1M х 1 |
“ |
“ |
“ |
“ |
“ |
|
6. НМ571000JP |
“ |
35/45 |
|
|
SOJ |
Япония |
|
7. |
2116 |
16K |
150 |
|
720 |
|
Intel |
8.TMS4070 |
“ |
“ |
|
550 |
|
TI |
|
9.MK4116 |
“ |
120 |
|
600 |
|
Mostek |
|
10.MCM6616 |
“ |
250 |
|
500 |
|
Motorola |
|
11.41256 |
256K x 4 |
60 |
|
|
|
GoldStar |
|
12.41258 |
256K x 1 |
“ |
|
|
|
“ |
|
13. 411000 |
1M x 1 |
“ |
|
|
|
NEC |
____________________________________________________________________________
Приложение 5
Основные технические характеристики БИС РПЗУ
____________________________________________________________________________
№ |
Тип |
Инф.емк., |
Время |
Рпотр , |
Напряж. |
Техно- |
|
|
слов х разр. |
считыв., |
мвт |
питания, |
логия |
|
|
|
мкс |
|
(номин),В |
изгот. |
____________________________________________________________________________
1. 558РР1 |
256 х 8 |
5 |
307 |
5; -12 |
МНОП |
|
2. |
558РР23А |
2К х 4 |
0,35 |
480 |
5 |
“ |
3. |
1601РР11 |
512 х 4 |
1,8 |
625 |
5; -12 |
“ |
4. |
1601РР31 |
1К х 8 |
1,6 |
850 |
“ |
“ |
5. |
1609РР1 |
2К х 8 |
0,35 |
525 |
5 |
n-МОП |
6. |
573РР2 |
“ |
“ |
620 |
“ |
“ |
7. |
573РФ1 |
1К х 8 |
0,45 |
1100 |
5; -5; -12 |
ЛИЗ МОП |
8. |
573РФ3 |
4К х 16 |
“ |
450 |
5 |
n-МОП |
9. |
573РФ5 |
2К х 8 |
“ |
580 |
“ |
“ |
10.573РФ6 |
8К х 8 |
0,3 |
870 |
“ |
“ |
____________________________________________________________________________