Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время вычислительная техника представляет собой наиболее динамичную и быстро развивающуюся область техники, которая касается практически всех видов человеческой деятельности. На работе, в учебных заведениях, на отдыхе, в быту - везде сейчас используются компьютеры (ноутбуки, планшеты) и другие средства вычислительной техники.

На использовании компьютеров основаны информационные и коммуникационные технологии, без которых уже немыслима жизнь современного человека. Особенно важно иметь глубокие познания по вычислительной технике специалистам в области автоматизации.

Одним из основных направлений применения персональных компьютеров (ПК) были и остаются разнообразные вычисления. Но обработка числовой информации ведётся и при решении задач, не связанных с какими-то расчётами, например, при использовании компьютерной графики или звука (видео или аудио), использовании любой современной системы связи и коммутации.

В данном пособии авторы постарались изложить классические основы, демонстрирующие накопленный отечественный и мировой опыт построения вычислительных машин и систем, а также показать последние научные и практические достижения, характеризующие динамику развития аппаратных средств компьютерной техники.

Первая глава посвящена основным характеристикам и классификации ЭВМ. Обсуждаются понятия «организация» и «архитектура» вычислительных машин и систем, уровни абстракции, на которых эти понятия могут быть раскрыты. Прослеживается эволюция вычислительных машин (ВМ) и вычислительных сетей (ВС) как последовательности идей, предопределивших современное состояние в области вычислительной техники. Анализируются тенденции дальнейшего развития архитектуры ВМ и ВС с учетом технологического прогресса и последних достижений в проектировании вычислительных средств.

Во второй главе рассматриваются арифметические основы цифровых устройств. Приводятся основные способы представления и кодирования информации в ЭВМ. Поясняются арифметические действия над числами с фиксированной и плавающей запятой. Представлено множество примеров с пошаговыми инструкциями.

Третья глава является основой для понимания принципов синтеза и анализа логических схем. Рассматриваются основы алгебры Буля, без которой невозможно математическое описание функционирования цифровых устройств. Приводится примеры построения логических схем в разных базисах, затрагиваются вопросы минимизации логических функций.

Четвертая глава отведена типовым узлам и устройствам вычислительной техники. Рассматриваются комбинационные и последовательностные цифровые устройства, такие как: сумматоры, шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, преобразователи кодов, двоичные компараторы, триггеры, регистры, счетчики.

Содержание пятой главы - это описание принципов функциональной организации ЭВМ. Рассматриваются вопросы построения и функционирования устройств управления с «жесткой» логикой и с микропрограммной организацией. Рассматривается модель функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой.

В шестой главе определены принципы и средства, используемые при построении систем памяти ВМ. Поясняется концепция иерархического построения памяти. В первой части главы рассматриваются вопросы организации внутренней памяти с учетом ее реализации на базе полупроводниковых запоминающих устройств (ЗУ): структура памяти с произвольным доступом, матричная организация микросхем ЗУ, основные типы оперативных и постоянных запоминающих устройств. Описываются архитектурные аспекты внутренней памяти. Значительное внимание уделено принципам организации и функционирования кэш-памяти. Рассматриваются вопросы виртуализации памяти ВМ, методы и средства защиты памяти от несанкционированного доступа. Вторая часть главы содержит краткую характеристику различных типов внешних запоминающих устройств, включая магнитные и оптические дисковые ЗУ, магнитоленточные запоминающие устройства.

В седьмой главе излагаются вопросы, касающиеся системы шин ЭВМ. Вводится понятие шины, производится деление шин ЭВМ по тапам. Рассматривается иерархия, арбитраж и протоколы шин. Приводятся примеры современных шин, используемых в ЭВМ.

Восьмая глава посвящена вопросам организации систем ввода/вывода (СВВ) и периферийным устройствам. Рассматриваются способы организации ввода/вывода (программно-управляемый ввод/вывод, ввод/вывод по прерываниям, прямой доступ к памяти) и их влияние на эволюцию принципов построения СВВ. Большое внимание уделено периферийным устройствам. Представлено множество примеров устройств ввода и вывода информации, даются их сравнительные характеристики.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>