Теормин (1128563), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Разряд в этом случае называется двоичнымразрядом.Основные логические элементы:15. Ключевой режим работы коммутирующего элемента. «Высокое» и «низкое»состояния логических схем. Позитивная и негативная логики.Простейший коммутирующий элемент:16. Основные характеристики логических элементов. Потребляемая мощность, времязадержки распространения сигнала, энергия переключения, напряжение питания,коэффициент разветвления по выходу.Коэффициент разветвления по выходу – K - допустимое число нагрузок, подключаемых к выходуэлемента (подключаются входы аналогичных элементов).Энергия переключения — работа, затрачиваемая на выполнение единичного переключения.
Этоинтегральный параметр, используемый для сравнения между собой микросхем различных серийи технологий. Он находится как произведение потребляемой мощности и среднего временизадержки распространения сигнала.Напряжение высокого U1 и низкого U0 уровней (входные U1вх и выходные U0вых) и их допустимаянестабильность. Под U1 и U0понимают номинальные значения напряжений «Лог.1» и «Лог.0»;нестабильность выражается в относительных единицах или в процентах.Работа переключения пропорциональна питанию.17. Архитектура фон Неймана и обобщенная структура системного блока:микропроцессор (МП), память, шина.Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения программ иданных в памяти компьютера.Микропроцессор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических,логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный ввиде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (вотличие от реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общегоназначения или в виде программной модели).Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — частьвычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемыхв вычислениях, в течение определённого времени.
Память, как и центральный процессор,является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеетиерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающихустройств, имеющих различные характеристики.Компьютерная шина - подсистема, которая передаёт данные между функциональными блокамикомпьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка-точка, к шине можноподключить несколько устройств по одному набору проводников.18. Основные характеристики микропроцессора (МП): технология изготовления,напряжение питания, объем адресуемой памяти, разрядность шины данных, тактоваячастота.
Цикл МП и его фазы.Физические процессы, протекающие в изделиях микроэлектроники (и в микросхемах памятитоже), технология изготовления и конструктивные особенности ИМС высокой степени интеграциимогут влиять на архитектуру и методы проектирования ЭВМ и систем.Существуют два вида технологии изготовления БИС: биполярная - основанная на применениибиполярных транзисторов и МОП (металл - окисел - полупроводник) - технология, основанная наиспользовании полевых транзисторов.Необходимо уменьшение напряжения питания СБИС до 3.6, 3.3, 3 В и т.п., при этом известно, чтоблок питания компьютера обеспечивает обычно напряжения +5В, +12В, -12В.Объём памяти - необходимо, чтобы памяти хватало для нашей программы и наших данных.Поскольку процессор имеет много различных электронных компонент, которые работаютнезависимо, то для того, чтобы синхронизировать их работу, чтобы они знали, в какой моментнадо начать работать, когда нужно выполнить свою работу и ждать, существует таймер, которыйпосылает синхроимпульс.
Частота, с которой посылается синхроимпульс – и есть тактовая частотапроцессора.Основной характеристикой шины данных является её ширина в битах. Ширина шины данныхопределяет количество информации, которое можно передать за один такт.МП работает в составе МПС, обмениваясь информацией с памятью и ВУ. В основе работы МПлежит командный цикл - действия по выбору из памяти и выполнению одной команды. Взависимости от типа и формата команды, способов адресации и числа операндов командныйцикл может включать в себя различное число обращений к памяти и ВУ и следовательно - иметьразличную длительность.
Любой командный цикл (КЦ) начинается с извлечения из памятипервого байта команды по адресу, хранящемуся в PC.В жизненном цикле микропроцессорной системы, как любой дискретной системы, выделяютсятри стадии: проектирование, изготовление и эксплуатация. Каждая из стадий подразделяется нанесколько фаз, для которых существуют вероятности возникновения конструктивных илифизических неисправностей, приводящих систему в неработоспособное состояние. Поэтому накаждой фазе необходимы процедуры тестового контроля, направленные на обнаружение илокализацию неисправностей.19.
Взаимодействие микропроцессора (МП) и оперативного запоминающего устройства(ОЗУ). Способы обмена информацией между МП и внешними устройствами: синхронный,асинхронный и полусинхронный.ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, используемое для временного храненияинформации в процессе работы МП. В отличие от ПЗУ, в ОЗУ возможно как считывание, так изапись информации в ячейку, адрес которой находится на шине данных. В простейших МПС ОЗУможет отсутствовать, и его роль выполняют внутренние регистры общего назначения (РОН) МП.При синхронном обмене процессор заканчивает обмен данными самостоятельно, через раз инавсегда установленный временной интервал выдержки, то есть без учета интересов устройстваисполнителя;При асинхронном обмене процессор заканчивает обмен только тогда, когда устройствоисполнитель подтверждает выполнение операции специальным сигналом (так называемыйрежим handshake — рукопожатие).20.
Режимы работы процессора: прерывание, прямой доступ к памяти, ожидание. Шины иих основные характеристики (ISA, VESA, AGP, PCI, PCI-E). Мультиплексирование.Внутренняя структура процессора (FSB, QPI, HyperTransport, северный и южный мост).Прерывание — сигнал, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события. При этомвыполнение текущей последовательности команд приостанавливается и управление передаётсяобработчику прерывания, который реагирует на событие и обслуживает его, после чеговозвращает управление в прерванный код.Прямой доступ к памяти — режим обмена данными между устройствами или же междуустройством и основной памятью (RAM) без участия Центрального Процессора (ЦП). В результатескорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.Состояние ожидания - задержка, которая испытана компьютерным процессором, обращаясь квнешней памяти или другому устройству.Компьютерная шина - подсистема, которая передаёт данные между функциональными блокамикомпьютера.ISA 1981 г - параллельная, синхронная, без мультиплексирования.PCI 1992 г.
- параллельная, синхронная, мультиплексированная.PCI-Express – последовательная системная шина общего назначения.VESA DDC — цифровая шина (I²C) для обмена служебными данными между монитором ивидеокартой, присутствует даже в мониторах 15-летней давности.AGP - увеличенная пропускная способность; режим работы с памятью DMA и DME; разделениезапросов на операцию и передачу данных.Front Side Bus (FSB) — шина, обеспечивающая соединение между x86-совместимымцентральным процессором и внутренними устройствами.QPI — последовательная кэш-когерентная шина типа точка-точка для соединения процессоровмежду собой и с чипсетом, разработанная фирмой Intel.Шина HyperTransport (HT), ранее известная как Lightning Data Transport (LDT), — этодвунаправленная последовательно/параллельная компьютерная шина с высокой пропускнойспособностью и малыми задержками.Северный мост— системный контроллер чипсета на материнской плате платформы x86, ккоторому в рамках организации взаимодействия подключены: микропроцессор, оперативнаяпамять, видеоадаптер .Южный мост, также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ.
I/O ControllerHub, ICH). Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению сосвязкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O илиразъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ черезСеверный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральномупроцессору.21. Специализированные микропроцессоры. Мультипроцессорные и многоядерныеконфигурации. Супер ЭВМ.Специализированные микропроцессоры предназначены для решения определенного классазадач, а иногда только для решения одной конкретной задачи.
Их существенными особенностямиявляются простота управления, компактность аппаратурных средств, низкая стоимость и малаямощность потребления.В много- или мультипрограммных микропроцессорах одновременно выполняется несколько(обычно несколько десятков) программ. Организация мультипрограммной работымикропроцессорных управляющих систем позволяет осуществить контроль за состоянием иуправлением большим числом источников или приемников информации.Суперкомпьютер (СуперЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своимтехническим параметрам большинство существующих компьютеров.
Как правило, современныесуперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверныхкомпьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью длядостижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливаниявычислительной задачи.22. Конденсатор и триггер как простейшие ячейки памяти. Энергозависимая иэнергонезависимая память.Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностьюдлительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействиемвнешних сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
