Конспект лекций посвящен изучению основ организации и функционирования ЭВМ в целом и ее отдельных узлов, взаимодействия ЭВМ и периферийных устройств, в том числе многопроцессорных систем, перспективных направлений в развитии вычислительной техники, приобретению опыта разработки простейших микропроцессорных устройств.
Конспект предназначен для студентов всех форм обучения направления
220200-Управление и информатика в технических системах.
Оглавление
1. Общие вопросы истории развития и построения ЭВМ.. 5
1.1. Два класса ЭВМ.. 5
1.2. Немного истории.. 7
1.3. Принципы действия ЭВМ.. 8
1.4. Понятие о системе программного (математического) обеспечения ЭВМ.. 11
1.5. Поколения ЭВМ.. 14
1.6. Большие ЭВМ общего назначения.. 17
1.6.1. Каналы... 19
1.6.2. Интерфейс.. 20
1.7. Малые ЭВМ.. 20
Вопросы для самопроверки.. 21
2. Представление информации в ЭВМ.. 22
2.1. Позиционные системы счисления.. 22
2.2. Двоичная система счисления.. 22
2.2.1. Преобразование двоичных чисел в десятичные.. 23
2.2.2. Преобразование десятичных чисел в двоичные.. 24
2.2.3. Двоично-десятичная система счисления.. 26
2.3. Восьмеричная система счисления.. 26
2.4. Шестнадцатеричная система счисления.. 27
2.5. Двоичная арифметика.. 28
2.5.1. Сложение.. 28
2.5.2. Вычитание.. 28
2.5.3. Умножение.. 29
2.5.4. Деление.. 30
2.6. Прямой, обратный и дополнительный коды... 31
2.6.1. Прямой код.. 31
2.6.2. Обратный код.. 32
2.6.3. Дополнительный код.. 33
2.6.4. Сложение и вычитание в дополнительном коде.. 35
2.6.5. Признак переполнения разрядной сетки.. 36
2.6.6. Деление в дополнительном коде.. 37
2.6.7. Правило перевода из дополнительного кода в деся-тичную систему.. 37
2.6.8. Модифицированные коды... 38
2.6.9. Арифметика повышенной точности.. 39
2.7. Представление дробных чисел в ЭВМ. Числа с фикси-рованной и плавающей запятой.. 40
2.7.1. Числа с фиксированной запятой.. 40
2.7.2. Числа с плавающей запятой.. 41
2.7.3. Сложение (вычитание) ЧПЗ.. 48
2.7.4. Умножение ЧПЗ.. 49
2.7.5. Методы ускорения умножения.. 50
2.7.6. Деление чисел с плавающей запятой.. 51
2.8. Десятичная арифметика.. 52
2.8.1. Сложение двоично-десятичных чисел.. 52
2.8.2. Вычитание модулей двоично-десятичных чисел.. 56
2.8.3. Умножение модулей двоично-десятичных чисел.. 58
2.8.4. Деление модулей двоично-десятичных чисел.. 59
2.9. Нарушение ограничений ЭВМ.. 59
2.10. Представление буквенно-цифровой информации.. 60
2.11. Заключительные замечания.. 61
Вопросы для самопроверки.. 62
Контрольные задания к теме 2. 63
Форма 1. Ответы на вопросы... 63
Форма 2. Выполнение арифметических операций над чис-лами.. 63
Пример выполнения контрольного задания (форма 2) 66
3. Принципы построения элементарного процессора.. 72
3.1. Операционные устройства (АЛУ)75
3.2. Управляющие устройства.. 77
3.2.1. УУ с жесткой логикой.. 78
3.2.2. УУ с хранимой в памяти логикой.. 80
Вопросы для самопроверки.. 85
Контрольные задания к теме 3. 85