Основные элементы, блоки, узлы ЭВМ

Элементы предназначаются для обработки единичных электрических сигналов, соответствующие битам информации.

Узлы обеспечивают одновременную обработку группы сигналов - информационных слов.

Блоки реализуют некоторую последовательность в обработке информации.

Устройства выполняют отдельные машинные операции и их последовательности.

Различают два типа цифровых приборов:

· Комбинационные - схемы, в которых значения выходных сигналов определяются заданным в данный момент времени сочетанием входных воздействий. В них отсутствуют запоминающие элементы

· Последовательные - схемы, в которых выходные сигналы зависят не только от входных воздействий в заданный момент времени, но и от предыдущих значений. Можно говорить о наличии запоминающих элементов в их составе.

Рассмотрим назначение некоторых типовых электронных схем в составе современных компьютеров.

Функциональные элементы

Транзистор (transistor) – самое простое полупроводниковое усилительное устройство или электронный ключ. Полевые транзисторы изготавливаются по МОП-технологии и обеспечивают максимальную плотность интегральных схем. Биполярные транзисторы обеспечивают приборам на их основе наибольшее быстродействие.

Триггер - устройство, способное формировать два устойчивых значения выходного сигнала и скачкообразно менять эти значения под действием внешнего управляющего сигнала. Триггер – простейшая одноразрядная ячейка памяти.

Мультивибратор - генератор тактовой частоты, схема с двумя неустойчивыми состояниями, состоящая как минимум из двух транзисторов.

Функциональные узлы

Регистр – (совокупность нескольких триггеров) устройство, предназначенное для хранения многоразрядной двоичной информации.

Сумматор - комбинационное логическое устройство, предназначенное для выполнения операций арифметического сложения чисел, представленных в виде двоичных кодов.

Дешифратор - комбинационное логическое устройство для преобразования n-разрядного входного двоичного числа в единичный сигнал на одном из 2ⁿ его выходов. Обратное преобразование выполняет схема, называемая шифратором.

Цифровой компаратор - комбинационное логическое устройство, предназначенное для сравнения чисел, представленных в виде двоичных кодов. Число входов компаратора определяется разрядностью сравниваемых кодов.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – функционально законченный узел ЭВМ, предназначенный для реализации логических и арифметических операций по обработке информации. АЛУ снабжается двумя группами входных и одной группой выходных выводов данных, а также группой выходов, предназначенных для получения вспомогательной информации.

Основные блоки ЭВМ

Устройство управления (УУ) - устройство, обеспечивающее организацию выполнения программы обработки информации и согласованное взаимодействие всех узлов машины в ходе этого процесса. Исполняется в виде отдельной микросхемы, требующей микропрограммного управления, или в едином кристалле микропроцессора.

Запоминающее устройство (ЗУ) - устройство, предназначенное для хранения исходных данных, промежуточных величин и результатов обработки информации, а также самой программы обработки информации.

Микропроцессор – программируемое из внешней по отношению к нему памяти универсальное устройство обработки информации (подробнее см. ниже).

Устройства ввода - разнообразные устройства, способные преобразовывать информацию в форму, доступную компьютеру.

Устройства вывода - устройства, преобразующие результаты обработки в доступную человеку форму.

Дата добавления: 2014-01-11