рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

История развития компьютерной техники

История развития компьютерной техники - раздел Ядерная техника, История Развития Компьютерной Тех...

История развития компьютерной техники

Нулевое поколение — механические компьютеры (1642-1945)   Первым человеком, создавшим счетную машину, был французский ученый Блез Паскаль (1623-1662), в честь которого назван…

Принципы сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.

1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются… Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно…

Арифметические основы компьютеров

Что такое система счисления?

В непозиционных системах счисления вес цифры (т. е. тот вклад, который она вносит в значение числа) не зависит от ее позициив записи числа. Так, в… В позиционных системах счисления вес каждой цифры изменяется в зависимости от… Сама же запись числа 757,7 означает сокращенную запись выражения

Как порождаются целые числа в позиционных системах счисления?

Продвинуть цифру 1 значит заменить её на 2, продвинуть цифру 2 значит заменить её на 3 и т.д. Продвижение старшей цифры (например, цифры 9 в… Для образования целого числа, следующего за любым данным целым числом, нужно… Применяя это правило, запишем первые десять целых чисел в двоичной системе: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110,…

Какие системы счисления используют

Полезно запомнить запись в этих системах счисления первых двух десятков целых чисел: 10-я 2-я 8-я 16-я …   10-я 2-я 8-я 16-я …  

Почему люди пользуются десятичной системой, а компьютеры — двоичной?

А компьютеры используют двоичную систему потому, что она имеет ряд преимуществ… Недостаток двоичной системы — быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел.

Почему в компьютерах используются также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления?

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную и наоборот выполняет машина. Однако, чтобы профессионально использовать компьютер, следует научиться… Числа в этих системах читаются почти так же легко, как десятичные, требуют… Перевод восьмеричных и шестнадцатеричных чисел в двоичную систему очень прост: достаточно каждую цифру заменить…

Как перевести целое число из десятичной системы в любую другую позиционную систему счисления?

Пример: Переведем число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную: Ответ: 7510 = 1 001 0112 = 1138 = 4B16.

Как пеpевести пpавильную десятичную дpобь в любую другую позиционную систему счисления?

Пример. Переведем число 0,36 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную: Для чисел, имеющих как целую, так и дробную части, перевод из десятичной системы счисления в другую осуществляется…

Как пеpевести число из двоичной (восьмеpичной, шестнадцатеpичной) системы в десятичную?

x10 = an qn + an-1 qn-1 + ... + a0 q0 + a-1 q -1 + a-2 q-2 + ... + a-m q-m средствами десятичной арифметики. Примеpы:

Как представляются в компьютере целые числа?

Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без знака.

Целые числа без знака

Обычно занимают в памяти компьютера один или два байта. В однобайтовом формате принимают значения от 000000002 до 111111112. В двубайтовом формате - от 00000000 000000002 до 11111111 111111112.

Диапазоны значений целых чисел без знака

а) число 7210 = 10010002 в однобайтовом формате: б) это же число в двубайтовом формате:

Диапазоны значений целых чисел со знаком

В компьютерной технике применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком: прямой код, обратный код, дополнительный код.

Положительные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах изображаются одинаково - двоичными кодами с цифрой 0 в знаковом разряде. Например: … Отрицательные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах имеют разное изображение.

Как компьютер выполняет арифметические действия над целыми числами?

Сложение и вычитание

Сложение обратных кодов. Здесь при сложении чисел А и В имеют место четыре основных и два особых случая: 1. А и В положительные. При суммировании складываются все разряды, включая… 2. А положительное, B отрицательное и по абсолютной величине больше, чем А. Например: Получен правильный результат…

Умножение и деление

Другой регистр АЛУ, участвующий в выполнении этой операции, вначале содержит множитель. Затем по мере выполнения сложений содержащееся в нем число… Для иллюстрации умножим 1100112 на 1011012.

Как представляются в компьютере вещественные числа?

Система вещественных чисел в математических вычислениях предполагается непрерывной и бесконечной, т.е. не имеющей ограничений на диапазон и точность представления чисел. Однако в компьютерах числа хранятся в регистрах и ячейках памяти с ограниченным количеством разрядов. В следствие этого система вещественных чисел, представимых в машине, является дискретной (прерывной) и конечной.

При написании вещественных чисел в программах вместо привычной запятой принято ставить точку. Для отображения вещественных чисел, которые могут быть как очень маленькими, так и очень большими, используется форма записи чисел с порядком основания системы счисления. Например, десятичное число 1.25 в этой форме можно представить так:

1.25 . 100 = 0.125 . 101 = 0.0125 . 102 = ...


или так:

12.5 . 10-1 = 125.0 . 10-2 = 1250.0 . 10-3 = ... .

Любое число N в системе счисления с основанием q можно записать в виде N = M . qp, где M — множитель, содержащий все цифры числа (мантисса), а p — целое число, называемое порядком. Такой способ записи чисел называется представлением числа с плавающей точкой.

Если "плавающая" точка расположена в мантиссе перед первой значащей цифрой, то при фиксированном количестве разрядов, отведённых под мантиссу, обеспечивается запись максимального количества значащих цифр числа, то есть максимальная точность представления числа в машине. Из этого следует:

Мантисса должна быть правильной дробью, у которой первая цифра после точки (запятой в обычной записи) отлична от нуля: 0.12 <= |M| < 1. Если это требование выполнено, то число называется нормализованным

Мантиссу и порядок q-ичного числа принято записывать в системе с основанием q, а само основание — в десятичной системе. Примеры нормализованного представления:

Десятичная система Двоичная система
753.15 = 0.75315 . 103; —101.01 = —0.10101 . 211 (порядок 112 = 310)
— 0.000034 = — 0.34 . 10-4; 0.000011 = 0.11 . 2-100 (порядок —1002 = —410).

Вещественные числа в компьютерах различных типов записываются по-разному, тем не менее, все компьютеры поддерживают несколько международных стандартных форматов, различающихся по точности, но имеющих одинаковую структуру следующего вида:

Здесь порядок n-разрядного нормализованного числа задается в так называемой смещенной форме: если для задания порядка выделено k разрядов, то к истинному значению порядка, представленного в дополнительном коде, прибавляют смещение, равное (2k-1 — 1). Например, порядок, принимающий значения в диапазоне от —128 до +127, представляется смещенным порядком, значения которого меняются от 0 до 255.

Использование смещенной формы позволяет производить операции над порядками, как над беззнаковыми числами, что упрощает операции сравнения, сложения и вычитания порядков, а также упрощает операцию сравнения самих нормализованных чисел.

Чем больше разрядов отводится под запись мантиссы, тем выше точность представления числа. Чем больше разрядов занимает порядок, тем шире диапазон от наименьшего отличного от нуля числа до наибольшего числа, представимого в машине при заданном формате.

Стандартные форматы представления вещественных чисел:

1) одинарный — 32-разрядное нормализованное число со знаком, 8-разрядным смещенным порядком и 24-разрядной мантиссой (старший бит мантиссы, всегда равный 1, не хранится в памяти, и размер поля, выделенного для хранения мантиссы, составляет только 23 разряда).

2) двойной — 64-разрядное нормализованное число со знаком, 11-разрядным смещенным порядком и 53-разрядной мантиссой (старший бит мантиссы не хранится, размер поля, выделенного для хранения мантиссы, составляет 52 разряда).

3) расширенный — 80-разрядное число со знаком, 15-разрядным смещенным порядком и 64-разрядной мантиссой. Позволяет хранить ненормализованные числа.

Следует отметить, что вещественный формат с m-разрядной мантиссой позволяет абсолютно точно представлять m-разрядные целые числа, т. е. любое двоичное целое число, содержащее не более m разрядов, может быть без искажений преобразовано в вещественный формат.

Как компьютер выполняет арифметические действия над нормализованными числами?

К началу выполнения арифметического действия операнды операции помещаются в соответствующие регистры АЛУ.

Сложение и вычитание

В процессе выравнивания порядков мантисса числа с меньшим порядком сдвигается в своем регистре вправо на количество разрядов, равное разности… В результате выравнивания порядков одноименные разряды чисел оказываются… Пример 1. Сложить двоичные нормализованные числа 0.10111 . 2-1 и 0.11011 . 210. Разность порядков слагаемых здесь…

Умножение

При умножении двух нормализованных чисел их порядки складываются, а мантиссы перемножаются.

Пример 3. Выполнить умножение двоичных нормализованных чисел:

(0.11101 . 2101) . (0.1001 . 211) = (0.11101 . 0.1001) . 2(101+11) = 0.100000101 . 21000.

Деление

Пример 4. Выполнить деление двоичных нормализованных чисел: 0.1111 . 2100 : 0.101 . 211 = (0.1111 : 0.101) . 2(100-11) = 1.1 . 21 = 0.11 .… Использование представления чисел с плавающей точкой существенно усложняет схему арифметико-логического устройства.

Цифровой логический уровень

 

Вентили

Описание принципов работы вентилей не является темой этой книги, поскольку относится к уровню физических устройств, который находится ниже уровня 0.…  

Булева алгебра

Как и в обычной алгебре (то есть в той, которую изучают в школе), в булевой алгебре есть свои функции. Булева функция на входе получает одну или… Так как булева функция от n переменных имеет только 2n возможных комбинаций… Если мы договоримся всегда располагать строки таблицы истинности по порядку номеров, то есть для двух переменных в…

– Конец работы –

Используемые теги: История, развития, компьютерной, техники0.084

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: История развития компьютерной техники

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

ИССЛЕДОВАНИЕ ДОСТИГНУТОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ВИДА ТЕХНИКИ, ЭКСПЕРТИЗА ОБЪЕКТА ТЕХНИКИ НА ПАТЕНТНУЮ ЧИСТОТУ, ИССЛЕДОВАНИЕ ПАТЕНТОСПОСОБНОСТИ ОБЪЕКТА ТЕХНИКИ
Государственное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Тольяттинский государственный университет...

Техника: её специфика и закономерности развития. Техника и технические науки. Философия техники
Техника как «производительные органы общественного человека» есть результат человеческого труда и развития знания и одновременно их средство. Цель и… Человек всегда был связан с техникой; он производит и использует или… Пока мы достигли зоологической стадии техники, которая действительно значительно разработана.Чем менее материальной,…

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ. ПРЕДМЕТ ГИДРАВЛИКИ И КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЕЕ РАЗВИТИЯ 1.1. Краткая история развития гидравлики
Лекция ВВЕДЕНИЕ ПРЕДМЕТ ГИДРАВЛИКИ И КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЕЕ РАЗВИТИЯ... Лекция ОСНОВЫ ГИДРОСТАТИКИ Гидростатическое давление Основное уравнение гидростатики Давление...

История развития компьютерной техники
Как представляются в компьютере целые числа... Целые числа могут представляться в компьютере со знаком или без... Целые числа без знака...

Лекции по дисциплине История Отечественная история, История России
Составитель к и н доцент УШКАЛОВ В А г Составитель лекций к ф н доцент Топчий И В... Лекция Введение Теоретические проблемы истории...

Перспективы развития компьютерной техники
Так что в новом веке вам будет делать нечего — так, частностями заниматься». От этих слов одного из отцов современной полупроводниковой электроники… Значит, предел уже положен и стена темнеет на горизонте? Через пару десятков… В течение трех последних десятилетий закон Мура выполнялся с замечательной точностью.Не только плотность транзисторов,…

История развития вычислительной техники
История развития вычислительной техники.Ещё 1500 лет назад для облегчения вычислений стали использовать счёты. В 1642 г. Блез c изобрёл устройство,… Первая счетная машина, использующая электрическое реле, была сконструирована в… Он в 1000 раз превосходил по быстродействию релейные вычислительные машины и был построен в 1945 г. Первой…

История развития вычислительной техники
В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - “Паскалину”. В 1830 г. английский учёный Бэбидж… Реализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые… Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война. Военным понадобился компьютер, которым…

История развития техники
Позднее на основе этого колеса в 1835 г русский изобретатель А. А. Саблуков 1783 1857 сконструировал первый центробежный насос-водогон, правда,… Цель работы состоит в том, чтобы показать сущность процесса развития… Задачами реферата является обозначение основных этапов технического развития данной отрасли, периодов конструктивной…

Перспективы развития компьютерной техники
Марвин Минский Вступление Компьютеры появились очень давно в нашем мире, но только в последнее время их начали так усиленно использовать во многих… Сначала появились огромные компьютеры, которые были зачастую размером с… И компьютеры становились вс меньше и меньше по своим размерам, пока не достигли сегодняшних размеров. Современные…

0.048
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Компьютерная графика. Достоинства компьютерной графики. ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ Компьютерная графика это наука предметом изучения которой является создание хранение и обработка графической информации с помощью ЭВМ... Компьютерная графика в настоящее время сформировалась как наука об аппаратном... В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи...
  • История развития средств вычислительной техники На сайте allrefs.net читайте: "История развития средств вычислительной техники"
  • Перспективы развития компьютерной техники Марвин Минский Вступление Компьютеры появились очень давно в нашем мире, но только в последнее время их начали так усиленно использовать во многих… Сначала появились огромные компьютеры, которые были зачастую размером с… И компьютеры становились вс меньше и меньше по своим размерам, пока не достигли сегодняшних размеров. Современные…
  • Вопрос Краткая история развития вычислительной техники ВТ Вопрос Классификация ЭВМ... Рассмотрим некоторые из наиболее популярных классификаций... по принципу действия Критерием деления вычислительных машин здесь является форма представления информации с...
  • История развития техники Возникновение транспорта относится к древнейшим времена.В условиях первобытного хозяйства, когда появляются лишь зачатки общественного разделения… Средства транспорта примитивны - протоптанные тропы, вьюки, катки для особо… Сеть римских военных дрог насчитывали десятки тысяч километров, остатки их сохранились и до настоящего времени.…