Организация ЭВМРефераты >> Программирование и компьютеры >> Организация ЭВМ
Содержание
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЭВМ
1.1 Этапы развития ЭВМ
1.2 Характеристики ЭВМ
1.3 Классификация средств ЭВТ
1.4 Структуры ЭВМ
1.4.1 Обобщенная структура ЭВМ
1.4.2 Структура ЭВМ на основе общей шины
1.5 Контрольные вопросы…
2. АРХИТЕКТУРА КЛАССИЧЕСКОЙ ЭВМ
2.1 Принцип программного управления
2.2 Принцип хранимой в памяти программы
2.3 Обобщенный формат команд
2.4 Способы адресации команд
2.4.1 Процессоры с принудительной адресацией
2.4.2 Естественная адресация команд
2.5 Способы адресации операндов
2.5.1 Прямая адресация
2.5.2 Косвенная адресация
2.5.3 Регистровая адресация
2.5.4 Непосредственная адресация
2.5.5 Неявная адресация
2.5.6 Относительная адресация
2.5.7 Индексная (автоинкрементная и автодекрементная) адресация
3. ЗАПОРМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ
3.1 Классификация ЗУ
3.2 Основные характеристики ЗУ
3.3 Структура ОЗУ с произвольной выборкой
3.4 3.4 Особенности организации динамической памяти
3.5 ОЗУ магазинного типа
3.6 Ассоциативные ЗУ
3.7 Контрольные вопросы
4. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОРОВ
4.1 Обобщенные структуры процессоров с непосредственными и магистральными связями
4.2 Декомпозиция процессора на УА и ОУ
4.3 Классификация УУ
4.4 Микропрограммные УУ
4.4.1 Принцип микропрограммного управления Уилкса
4.4.2 Структура блока микропрограммного управления
4.5 Развернутая структура процессора и его функционирование
4.5.1 Обобщенная структура процессора с микропрограммным управлением
4.5.2 Рабочий цикл процессора
4.5.3 Понятие о слове состояния процессора (PSW)
4.5.4 Процедура выполнения команд перехода (условного и безусловного)
4.5.5 Процедура выполнения команд вызова подпрограмм
4.6 Контрольные вопросы
5. СИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ
5.1 Общие сведения…
5.2 Характеристики систем прерываний
5.3 Схема выполнения процедуры прерывания
5.4 Способы реализации систем прерываний
5.4.1 Схема прерывания с опросом по вектору
5.4.2 Прерывания с программно - управляемым приоритетом
5.5 Контрольные вопросы
6. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА – ВЫВОДА
6.1 Общие сведения о вводе-выводе в ЭВМ
6.2 Основные способы ввода-вывода
6.3 Ввод - вывод с прерыванием программы
6.4 Ввод – вывод в режиме ПДП
6.5 Интерфейсы
6.6 Шины интерфейсов ввода-вывода
6.6.1 Синхронные шины
6.6.2 Асинхронные шины
7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ ЭВМ С МАГИСТРАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ
7.1. Типовая структура ЭВМ с магистральной архитектурой
7.2. Организация адресных шин в ЭВМ с магистральной структурой
7.2.1. Изолированная система адресных шин
7.2.2. Совмещенная система адресных шин
7.3 Организация ПЗУ.Проектирование памяти ЭВМ
7.3.1. Построение постоянной памяти
7.4 Построение оперативной памяти
7.5 Регенерация динамической памяти
7.6 КЭШ-память
7.6.1 КЭШ прямого отображения
7.6.2 Наборно- ассоциативный КЭШ
7.7 Контрольные вопросы
8. ОРГАНИЗАЦИЯ ПК
8.1 Структурная схема системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286
8.1.1 Система шин системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286
8.1.2 Состав и назначение основных устройств системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286
8.1.2.1 Назначение и характеристики процессора и сопроцессора
8.1.2.3 Назначение шинных формирователей…
8.1.2.4 Формирование управляющих сигналов и работа подсистемы памяти
8.1.2.5 Назначение и характеристики периферийных устройств системной платы
8.1.2.6 Назначение ПЗУ BIOS
8.1.3 Шина ISA
8.1.3.1 Особенности шины ISA
8.1.3.2 Основные сигналы шины ISA
8.1.3.3 Шинные циклы магистрали ISA
8.1.3.4 Электрические и конструктивные характеристики шины ISA
8.2 Структурная схема системной платы ЭВМ IBM PC/AT Pentium 8.2.1 Локальные шины ввода –вывода
8.2.2 Состав и назначение основных устройств системной платы ЭВМ IBM PC/AT Pentium
8.3 Контрольные вопросы
1. общие сведения о ЭВМ
1.1 Этапы развития ЭВМ
Идея использования программного управления для построения устройств, автоматически выполняющих ифметические вычисления, была впервые высказана английским математиком Ч. Бэббиджем в 1833 г. Однако его попытки построить механическое вычислительное устройство с программным управлением не увенчались успехом.
Фактически эта идея была реализована спустя более чем 100 лет, когда в 1942 г. К. Цюзе в Германии и в 1944 г. Г. Айкен в США построили на электромагнитных реле вычислительные машины с управлением от перфоленты, на которую записывалась программа вычислений.
Идея программного управления вычислительным процессом была существенно развита американским математиком Дж. фон Нейманом, который в 1945 г. сформулировал принцип хранимой в памяти программы. Первые ЭВМ с программным управлением и с хранимой в памяти программой появились практически одновременно в Англии, США и СССР.
На протяжении более шести десятилетий электронная вычислительная техника бурно развивается. Появились, сменяя друг друга, несколько поколений ЭВМ. Появление новых поколений ЭВМ вызывалось расширением областей и развитием методов их применения, требовавших более производительных, более дешевых и более надежных машин.
Поколение ЭВМ определяется совокупностью взаимосвязанных и взаимообусловленных существенных особенностей и характеристик, используемых при построении машин, конструктивно-технологической (в первую очередь элементной) базы и реализуемой в машине архитектуры.
Первое поколение образовали ламповые ЭВМ, промышленный выпуск которых начался в начале 50-х гг. В качестве компонентов логических элементов использовались электронные лампы. ЭВМ этого поколения характеризовались низкой надежностью и высокой стоимостью. Их быстродействие составляло всего 5 ¸ 8 тыс. опер/с.
Второе поколение ЭВМ появилось в конце 50-х годов. Элементной базой второго поколения ЭВМ были полупроводниковые приборы, благодаря чему повысилась их надежность, а производительность возросла до 30 тыс. опер/с (Минск-2, Минск-22, Минск-32, Урал-10, БЭСМ-4, М-220).
В рамках ЭВМ 2-го поколения академик. Лебедев С.А. создал ЭВМ БЭСМ-6 с производительностью до 1 млн. опер/с.
С середины 60-х годов отсчитывается начало появления ЭВМ 3-го поколения. Их элементной базой стали ИМС. В рамках этого поколения фирма IBM создала систему машин IBM-386. В г. Пензе была разработана ЭВМ Урал-16. Однако в это время стало заметно отставание СССР в области элементной базы, что не могло не сказаться и на характеристиках отечественных ЭВМ. Поэтому правительством было принято решение о переходе на производство техники, разработанной фирмой IBM. В СССР она выпускалась под названием Единая Система ЭВМ (EC ЭВМ). Наиболее быстродействующая ЭВМ ряда ЕС ЭВМ выпускалась заводом ВЭМ (г. Пенза). Она выполняла до 5 млн. опер/с.
Конструктивно-технологической основой ЭВМ четвертого поколения являются большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) ИМС.
К четвертому поколению относятся реализованные на СБИС такие новые средства вычислительной техники, как микропроцессоры и создаваемые на их основе микро-ЭВМ. Микропроцессоры и микро-ЭВМ нашли широкое применение в устройствах и системах автоматизации измерений, обработки данных и управления технологическими процессами, при построении различных специализированных цифровых устройств и машин.
