Человек – машина – человек

Причины стремительного роста персональных компьютеров.

1. Высокая эффективность применения и малая стоимость по сравнению с другими классами.

2. Возможность индивидуального непосредственного общения с ЭВМ без посредников, программистов и ограничений.

3. Большие возможности при обработке информации.

4. Высокая надежность и простота эксплуатации.

5. Возможность расширения и адаптации к особенностям применения.

6. Наличие развитого ПО для всех сфер человеческой деятельности.

7. Простота использования, основанная на дружественном интерфейсе.

8. Возможность объединения машин в сеть.

9. Возможность подключения к персональным компьютерам различных периферийных устройств. Возможность встраивания ПК в системы САУ.

Информационно – логические основы построения ЭВМ.

Преимущества двоичной системы:

1. Более простая реализация алгоритмов выполнения арифметических и логических операций.

2. Более надежная физическая реализация основных функций.

3. Экономичность и простота аппаратной реализации схем ЭВМ.

Операция сложения с плавающей точкой.

A10=1,375, B11=-0,625, C=A+B

A2=0 1.011, A=0,1375*101

B2=1 0.101=00 1 001=01 1 0101, B=-0,0625*101

Dp=p1 - p2=1.

B2ok=01 1 1010, B2дк=01 1011

А2ok=01 01011, А2дк=0101011

Т.о. 01 11010 0111011

+ +

01 01011 0101011

1 00101 0100110

+1

00110=С2 С10=0,75

С2н=0,011 , С10=0,75

Умножение и деление чисел с плавающей точкой.

При умножении/делении порядки складываются/вычитаются. Мантиссы соответственно умножаются или делятся. Знаки результат формируется путем сложения знаков операнда.

Арифметические операции над двоично – десятичными числами.

Каждая цифра десятичного числа кодируется тетрадой, и знак числа кодируется тоже тетрадой.

1. Сложение начинают с младших цифр тетрад и производят с учетом переноса.

2. Знак суммы определяется знаком наибольшего слагаемого.

3. Для того чтобы обеспечить своевременный перенос производится десятичная коррекция. К каждой тетраде добавляется число шесть. В результате осуществленная корректировка суммы – из тетрад, откуда не было переноса, вычитается 6. При этой коррекции переносы из тетрад блокируются.

4. При вычитании к тетраде с большим кодом прибавляется другая тетрада в дополнительном коде. И выбирается знак.

Логические основы ЭВМ.

Количество возможных функций: 22n

При n=0 N=21=2

Yi=0 – заземление;

Или y1=1 – генер.

n=1 ,то N=4

Ген повт инв

Правила алгебры логики.

1. ХV1=1 X*0=0

XV0=X X*1=X

XVX=X X*X=X

Законы алгебры логики.

1. Х1Х2=Х2Х1 - коммутативный

2. (Х1Х2)Х3=Х1(Х2Х3) – ассоциативный

3. Х1(Х2VX3)=X1X2VX1X3 – дистрибутивный

4. X1VX1X2=X1(1VX2)=X1*1=X1 – поглощения

5. X1X2VX1X2=X1(X2VX2)=X1*1=X1 – склеивания

6. (FVX)(FVX)=F

7. XVXF=XVF X(XVF)=XF - свертки

8. Правила Де Моргана

- X1VX2=X1X2

- X1X2=X1VX2

Порядок проектирования логических схем.

1. Словесное описание.

2. Формализация описания – запись таблицы истинности.

3. Запись функции в СДНФ или СКНФ.

4. Минимизация.

5. Представление минимизированного выражения в требуемом базисе.

6. Изготовление устройства.

7. Тестирование.

Элементная база ЭВМ.

Элемент – узел – блок – устройство

Классификация интегральных схем:

- по сложности

1. ИС – малая степень интеграции (десятки транзисторов).

2. СИС – средние (сотни транзисторов).

3. БИС - большие (десятки тысяч транзисторов).

4. СБИС – сверхбольшие (миллионы транзисторов).

5. УБИС – ультрабольшие (десятки миллионов транзисторов).

- по типу сигналов

1. Потенциальные.

2. Импульсные.

- по технологии изготовления

1. МОП структура (МДП структура).

1.1. КМОП –комплиментарные.

1.2. NМОП – полупроводники n-типа.

1.3. рМОП – полупроводники р-типа.

2. ТТЛ – логика.

3. ЭСЛ.

4. U2Л.

- по особенностям функционирования

1. Формирующие – генераторы.

2. Логические комбинационные схемы.

3. Запоминающие.

Комбинационные схемы.

К ним относятся ЛЭ: «Не», «И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», дешифраторы, сумматоры комбинационные, компараторы.