Информатика, программирование / Реферат: Классификация и техническая реализация основных устройств ЭВМ

Реферат: Классификация и техническая реализация основных устройств ЭВМ

ЗЭ

… …

Усилитель записи

0 ? k ? n-1

W R

Рассмотрим вид памяти 2D-типа (Рис.1.) являющееся одним из более распространённых по причине его быстродействия и удобства реализации. Оперативная память такой организации обеспечивает двух координатную выборку каждого ЗЭ, в совокупности образующих матрицу из 2^m ячеек по n битов (разрядов). Каждый ЗЭ характеризуется использованием троичных сигналов (выборка при записи, выборка при чтении и отсутствие выборки) и совмещением линий входных и выходндых сигналов; адресные и разрядные линии носят общее название линий выборки , объединяющих все ЗЭ матрицы. Адресные линии используются для выборки по указанному адресу совокупности ЗЭ матрицы, которым устанавливается режим чтение/запись . Выборка отдельных разрпядов производится разрядными линиями, по которым осуществляется чтение/запись информации. Адрес (m -разрядный) выбираемой j-ячейки ОП (приложение рис.) поступает на схему формирования адреса (СФА); при этом под действием сигнала запись/чтение ( WR ) СФА выдаёт сигнал настройки j -й линии на запись/чтение. Выделение k -разряда в j -слове производится второй координатной линией; при записи/чтении по k -линии посредством усилителя записи/чтения поступает входной /выходной сигнал, изменяющий/считывающий содержимое ЗЭ с (j , k )-координатами. Линии записи и чтения могут быть объединены в одну при использовании ЗЭ, допусткающих соединение выхода со входом записи; такой подход широка используется в современных ОП.

Современная ОП ёмкостью в 1Мбайт зранит 2²³ или 8.388.608 ЗЭ, расположенных в виде матрицы, каждый из которых зранит бинарное {0|1} значение. Поэтому в ОП достаточно большого объёма неизбежно возникают ошибки, поэтому для повышения надёжности ОП исполльзуется корректирующий код Хэмминга, защищающий её от появления ошибок и продлевая среднее время появления одиночной, устранимой ошибки до 62 лет.

Организация систем адресации и команд ЭВМ.

В данной части работы рассмотрим вопросы адресации и системы команд ЭВМ , объединяющие работу двух основных компонентов ЦП и ОП в единое целое. Внутренняя память ЭВМ обычно является адресуемой , т.е.каждой хранимой в ней единице информации (байт, слово ) ставится в соответствие адрес (номер ячейки или регистра ). В качестве адресуемых единиц информации используются, как правило, байт , слова фиксированной и переменной длины. Являясь универсальной относительно обработки дискретной информации, ЭВМ обеспечивает все типы её обработки : приём , собственно обработку , хранение и выдачу в нужном виде. Обработка информации производится программно путём покомандного выполнения соответствующего алгоритма обработки, описанного на языке системы команд конкретной ЭВМ. Команда представляет собой машинное слово, содержащее код операции (КОП) и операнды (данные), код которыми должна быть произведена операция с указанным кодом. Команда в явной или неявной форме содержит также адреса для результата выполнения операции и следующей выполняемой команды. По характеру выполняемых операций каманды образуют следующие основные группы: арифметические, десятичной арифметики, логические, передача кодов, передачи управления, определения режима работы ЭВМ, ввода/вывода и др. Команда, как правило, содержит не сами операнды, а адреса регистров или ячеек памяти, их содержащие.

Как правило, система команд современных ЭВМ использует несколько типов адресации, например: прямая, относительная, непосредственнная, укороченная, стэковая и т.д. (их количество может превышать 20), указываемых посредством КОП (сложение, умножение, передача управления и др.) или явно специальным полем адресной части команды.

Прямая – предполагает идентичность понятий Аис=Аук,(где Аис-адрес ячейки или номер регистра, а Аук-информация об адресе операнда в команде).

Относительная – характеризуется соотношением Аис=Аб+Аук, где Аб-содержимое базового регистра.

Непосредственная – содержит сам операнд, а не его адрес.

Укороченная – в команде задаются только младшие разряды адресов, старшие при этом полагаются нулевыми (используется совместно с другими).

Стэковая – реализующая безадресное задание операндов, особенно широко испольщуется в микро-, мини-,и некоторых супер-ЭВМ .

ЭВМ в совокупности с их ОП с полным основанием можно отнести к наиболее сложным системам, созданным современной цивилизацией. Их сложность определяется многочисленностью разнофункциональных элементов, большим числом связей между ними и сложностью алгоритмов функционирования и обработки информации.

Организация системы входа/выхода.