Основы построения ЭВМ

Логические основы ЭВМ, регистры, вентили, триггеры, полусумматоры, сумматоры.

&

Q

S

C

&

R Q

Q

Set

Reset Q

Полусумматоры

А	В	S	P
			0

S   HS P

S₁

S   P

HS

P

S₂

S   P

HS

a₁

S_n

S   P

HS

a₂...

a_n P

Сумматоры

S₁

S   P

SM

P

b₁ S₂

S   P

SM

a₁

b₂ S_n

S   P

SM

a₂...

b_n

a_n P

Полусумматор

HS

S   P

P S

S   P    

HS

a

b P

RS триггер

&

S S Q

&

C

R Q

R

ЖК триггер

&

S

&

Q

J

&

K

&

Q

УРОК 10

Архитектурой компьютера считается его представление на некотором общем уровне, включающая описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресаций, организации памяти и т.д.

Архитектура определяет

- принципы действия

- информационные связи

- взаимные соединения, основных логических узлов соединения

Структура компьютера – совокупность его функциональных элементов и связей между ними.

Принцип архитектуры фон-Неймана:

1) принцип программного управления, программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором, автоматически друг за другом, в определенной последовательности. Выборка программ из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Если после выполнения команды следует перейти не к следующей, а к какой-то другой используются команды условного или безусловного перехода, который заносит в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду

2) принцип однородности памяти - программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому компьютер не различает, что находится в данной ячейке (число, текст или команда). Над командами можно выполнять такие же действия как и над данными.

3) принцип адресности, структурно-основная память состоит из пронумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени, доступна любая ячейка, отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так чтобы к запомненным в миг значениям можно было в последствии обратиться.

Логические узлы (Агрегаты ЭВМ).

Простейшие типы архитектур.

Центральное устройство – представляет основной компонент ЭВМ, очередь включает центральные процессы и оперативную память.

Основными блоками процессора являются:

1) устройство управления (УУ) с интерфейсом процессора (системой сопряжения и связей процессора), с другими узлами машины

2) арифметико-логическое устройство (АЛУ)

3) процессорная память (внутренний КЭШ)

Процессор – непосредственно реализует операции обработки информации и управления вычислительным процессом, осуществляя выборку машинных команд и данных из оперативной памяти и записи оп, включении и отключении внешних устройств.

Оперативная память – предназначена для временного хранения данных и программ в процессе выполнения логических и вычислительных операции.

Характеристики ЦУ:

- длина машинного слова (разрядность, адресность)

- система команд

- объе5м оперативной памяти

- быстродействие (тактовая частота процессора, цикл записи считывания оперативной памяти)

Внешнее устройство (ВУ) – обеспечивает эффективное взаимодействие компьютера с окружающей средой – пользователями, объектами управления, другими машинами.

ВУ разделяется на группы:

1) интерактивное устройство (ввода-вывода)

2) устройство хранения (массовые накопители)

3) устройства массового ввода информации

4) устройства массового вывода информации

Команды связи – (внутримашинный интерфейс) служит для сопряжения центральных узлов машины с ее внешними устройствами.

Классический тип структур:

1) звезда

2) иерархическая

3) магистральная

ЦУ

Звезда

	ВУ
		ВУ
		ВУ

ВУ

Иерархическая

Магистральная

ЦП1

Современная архитектура

Юж мост

Сев мост

Мат ВА

usi

ЖО

Здесь ЦУ соединены непосредственно к внешнему устройству и управляет их работой.

Иерархическая архитектура: ЦУ соединено периферийными процессами (вспомогательными процессами, командами и прочим, управляющие в свою очередь контролерами, к которым подключены группы внешних устройств).

Магистральная – имеется общая шина, процессор в блоке памяти внешнего устройства взаимодействует через нее.

УРОК 11

Дата добавления: 2014-01-06