Теоретические основы построения ЦВМ. Схемотехнические принципы построения ЦВМ: Методические указания к лабораторным занятиям и СРС по курсу «ЭВМ и периферийные устройства», страница 8

Задание на лабораторную работу

Выполнить тест из каталога …\Met_Doc.9_0\IBM_PU\2_part\6_chap\TEST\… с управляющим модулем pruk3ti.exe, результат предъявить преподавателю.

Информационное обеспечение

\Met_Doc.9_0\IBM_PU\2_posob.doc – файл с текстом данных указаний;

…\6_chap\illust\… - папка иллюстраций, используемых в данной теме;

…\6_chap\TEST\… - папка с тестом;

…\6_chap\1_lect.rtf,

…\6_chap\2_lect.rtf, - файлы с конспектом лекций.

Энциклопедия персонального компьютера. – Компакт-диск электронной библиотеки кафедры САПР.

Литература

1.  Каган Б.М., Каневский М.М. Цифровые вычислительные машины и системы. – 1973.

2.  Щеголева Л.И., Давыдов А.Ф. Основы вычислительной техники и программирования. – 1981. (Глава 8).

3.  Энциклопедия персонального компьютера. – Компакт-диск электронной библиотеки кафедры САПР.

8. Цифровые автоматы (узлы ЦВМ).

Конспект

*  определение;

8.1. Сумматор.

*  определение, последовательные и параллельные сумматоры;

*  одноразрядный сумматор, логические функции его работы,

s_i = Øa_i Øb_i p_i + Øa_i b_i Øp_i + a_i Øb_i Øp_i + a_i b_i p_i

p_i+1 = a_i b_i + a_i p_i + b_i p_i

*  схемная реализация.

8.2. Последовательный сумматор.

*  определение,

*  t=n ТИ, малые аппаратурные затраты, малое быстродействие.

8.3. Шифратор.

*  определение,

Шифратором называется цифровой автомат, предназначенный для кодирования информации двоичными сигналами.

*   логические функции шифратора, кодирующего двоичные цифры:

x₀ = y₁+y₃+y₅+y₇+y₉;       x₁ = y₂+y₄+y₆+y₈;

x₂ = y₄+y₅+y₆+y₇;            x₃ = y₈+y₉;

*  схемная реализация шифратора на элементах Пирса.

·  Кодирует десятичные числа в двоичной системе.

8.4. Дешифратор

·  Дешифратором называется цифровой автомат, предназначенный для преобразования двоичного кода в унитарный (выбора одной шины из некоторого общего числа шин).

*  Таблица истинности дешифратора для перевода двоичных цифр в восьмеричные:

8.5. Схемы сравнения.

*  Функциональная схема.

*  Таблица истинности:

a   b      F_a=b F_a¹b  F_a>b  F_a<b

0   1       1     0      0      0

0   1       0     1      0      1

1   0       0     1      1      0

1   1       1     0      0      0

·  Логические функции:

F_a=b = Øa Øb + ab;      F_a¹b = Øab + a Øb;     

F_a>b = a Øb;                 F_a<b= Ø ab.

*  Принцип действия.

8.6. Регистр как цифровой автомат с памятью: функциональная схема на RS-триггерах, шины установки 0, записи, чтения, входы, выходы, принцип действия.

9. Принципы организации работы ЦВМ.

Конспект

9.1. Принципы организации работы ЦВМ.

*  Ядро ЦВМ, разрядность, ячейка.

*  Учебная модель ЦВМ:

счетчик команд, регистр команд, накопитель, ячейки памяти, адреса, команда, операция, операнд, машинные операции, команды передачи управления минимальный набор команд.

Цикл работы:

1.   Выборка из памяти команды и вычисление адреса следующей команды;

2.   анализ кода операции, определение ее типа, количества операндов и т.д. (первичная дешифрация команды);

3.   вычисление адресов и выборка из памяти операндов;

4.   вторичная дешифрация и выполнение команды.

Анализ выполнения фрагмента программы.

Команда безусловной передачи управления.

Команда условной передачи управления.

Команды опроса клавиатуры.

Команды выдачи содержимого накопителя в порт вывода.

*  Программы обработки управляющей информации, автоматизация построения программ.

9.2. Структура процессора.

*  Команды: арифметические и логические преобразования информации; организации процесса вычислений; обмена информацией и т.д.

*  Микрооперация.

Операция сложения может быть выполнена следующим набором микроопераций:

1.   формирование истинных адресов операндов;

2.   передача истинных адресов операндов в адресный регистр;

3.   обращение к памяти  за  операндами;

4.   поразрядное сложение;

5.   выработка и добавление единиц переноса;