Преимуществом магистрально-модульного принципа построения системы является относительная простота ее модернизации путем замены отдельных устройств более совершенными и включение дополнительных устройств, улучшающих технические характеристики системы. Для этого устройства системы реализуются в виде отдельных модулей, имеющих однотипную конструкцию и стандартный интерфейс для подключения к магистрали.
Внешними устройствами (ВУ) для системы могут быть устройства ввода-вывода, связи оператора или пользователя с системой, устройства печати, АЦД или графические дисплеи, накопители на магнитных дисках и ленте.
В качестве ВУ может служить другая ЭВМ, подключенная через соответствующее ИУ. Это позволяет создавать многомашинные комплексы из нескольких ЭВМ.
Реализация любых алгоритмов обработки информации производится в цифровых системах путем выполнения над двоичными числами (операндами) определенной последовательности простых операций, называемых микрооперациями: арифметическое сложение, конъюнкция, дизъюнкция, инверсия, сдвиги влево или вправо, пересылка операндов между ячейками памяти и устройствами системы.
Совокупность логических элементов, обеспечивающих выполнение определенной микрооперации, называется функциональным узлом. Например, сумматор, сдвигающий регистр и т.д.
Функциональные узлы для выполнения однотипных операций объединяются в функциональные блоки. Узлы и блоки выполняют микрооперации при поступлении соответствующей микрокоманды.
По принципу логического функционирования узлы и блоки делятся на комбинационные, которые не обладают памятью, и их логическое состояние однозначно определяется комбинацией входных переменных в данный момент времени, и поледовательностные, обладающие памятью. Их логическое состояние определяется комбинациями входных переменных не только в настоящий, но и в предыдущий моменты времени, т.е. последовательностью поступления входных сигналов. Такие блоки содержат элементы памяти, обладающие способностью хранить двоичную информацию. Пример: сдвиговый регистр, счетчик.
Цифровые устройства подразделяются на два больших класса: синхронные и асинхронные.
В синхронных — начало каждой микрооперации четко фиксируется (синхронизируется) во времени поступлением синхронизирующего (тактового) сигнала. Последовательность тактовых сигналов вырабатывается генератором синхроимпульсов, входящим в состав системы.
Период синхроимпульсов является минимальным временем между выполнением двух последовательных микроопераций, т.е. служит единицей машинного времени, называемой тактом.
В асинхронных узлах и блоках синхросигналы отсутствуют. В этих устройствах существуют специальные схемы, которые по окончанию микрооперации вырабатывают сигнал, разрешающий выполнение следующей операции.
Синхронные устройства имеют несколько меньшее быстродействие. Однако, реализация асинхронной работы узла требует включения в схему устройств-индикаторов окончания операций, что усложняет конструкцию узла.
В зависимости от требований технического задания в цифровых устройствах реализуется синхронный или асинхронны принцип работы.
1) потребляемая мощность Рп = å Uипi * Iпi
Uипi - напряжение i-го источника питания
Iпi - ток i- го источника питания
2) производительность
Производительность универсальных ЭВМ определяется по формуле
1
W = оп /сек
( 0,7tк + 0,3 tд )
tк - время выполнения коротких операций (типа сложения)
tд - время выполнения длинных операций (типа умножения)
Для типовых алгоритмов операции типа сложения составляют ~ 70 %
типа умножения ~ 30 %
Производительность систем оценивается скоростью передачи (бит / сек) цифровой информации.
Производительность ЭВМ зависит как от ее архитектуры, так и от быстродействия используемых логических элементов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.