Контрольная работа : Архитектура ЭВМ и вычислительных систем 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Контрольная работа >> Информатика, программирование


Архитектура ЭВМ и вычислительных систем




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

САРАПУЛЬСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 230103

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АРХИТЕКТУРА ЭВМ И ВС»

ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ

ГР. АСУ-31СЗ СУХИХ А.В.

ПРОВЕРИЛ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ГАББАСОВА Ф.Ф.

г.Сарапул

2005 – 2006 уч. год

СОДЕРЖАНИЕ

  1. МНОГОМАШИННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА 3

  2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ 6

  3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКИ ЭЛЕМЕНТОВ 10

  1. МНОГОМАШИННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации.

Создание ВС преследует следующие основные цели:

  • повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных;

  • повышение надежности и достоверности вычислений;

  • предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д.

отличительной особенностью ВС по отношению к классическим ЭВМ является наличие в ней нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку.

Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие системы; он может также значительно повысить и надежность (при отказе одного компонента системы его функции может взять на себя другой), и достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты их выполнения сравниваться.

Параллелизм в вычислениях в значительной степени усложняет управление вычислительным процессом, использование технических и программных ресурсов. Эти функции выполняет операционная система ВС.

Несмотря на то, что классическим является многомашинный вариант ВС, в ВС может быть только один компьютер, но агрегированный с многофункциональным периферийным оборудованием (стоимость периферийного оборудования часто во много раз превосходит стоимость центральных устройств компьютера). В компьютере может быть как несколько процессоров (тогда имеет место также классический многопроцессорный вариант ВС), так и один процессор (если не брать в расчет специализированные процессоры, входящие в состав периферийных устройств).

В многомашинной вычислительной системе несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеет общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ

Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков, в частности:

  • физическому представлению обрабатываемой информации;

  • поколениям (этапам создания и элементной базе);

  • сферам применения и методам использования (а также размерам и вычислительной мощности).

По сферам применения и методам использования ЭВМ можно разделить на следующие группы (рис. 2.1).

Компьютер



Супер-компьютер

Базовый компьютер

Мини-компьютер

Рабочая станция

Персональный компьютер (ПК)

Микро-коипьютер



Настольный

персональный

компьютер

Портативный

персональный

компьютер



Домашний

компьютер

Карманный

персональный

компьютер

Блокнотный

персональный

компьютер


Рис. 2.1. Классификация по сферам применения и методам использования

3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Логический элемент компьютера — это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Логическими элементами компьютеров являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и другие (называемые также вентилями), а также триггер.

С помощью этих схем можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Обычно у вентилей бывает от двух до восьми входов и один или два выхода.

Чтобы представить два логических состояния — “1” и “0” в вентилях, соответствующие им входные и выходные сигналы имеют один из двух установленных уровней напряжения. Например, +5 вольт и 0 вольт.

Высокий уровень обычно соответствует значению “истина” (“1”), а низкий — значению “ложь” (“0”).

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая именно электронная схема в нем реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем.

Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.

Таблица истинности это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.

С х е м а И

Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений.

Условное обозначение на структурных схемах схемы И с двумя входами представлено на рис. 3.1. Таблица истинности — в таблице 3.1.


Рис. 3.1

Таблица 3.1

x

y

xy

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль.

Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = xy (читается как "x и y").

Операция конъюнкции на функциональных схемах обозначается знаком “&” (читается как "амперсэнд"), являющимся сокращенной записью английского слова and.

С х е м а   ИЛИ

Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений.

Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на её выходе также будет единица.

Условное обозначение схемы ИЛИ представлено на рис. 3.2. Знак “1” на схеме — от устаревшего обозначения дизъюнкции как ">=1" (т.е. значение дизъюнкции равно единице, если сумма значений операндов больше или равна 1). Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x v y (читается как "x или y"). Таблица истинности — в табл. 3.2.


Рис. 3.2

Таблица 3.2

x

y

x v y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

С х е м а   НЕ

Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания. Связь между входом x этой схемы и выходом z можно записать соотношением z = , где читается как "не x" или "инверсия х".

Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение инвертора — на рисунке 3.3, а таблица истинности — в табл. 3.3.


Рис. 3.3

Таблица 3.3

x

0

1

1

0

С х е м а   И - НЕ

Схема И-НЕ состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом: , где читается как "инверсия x и y".

Условное обозначение схемы И-НЕ представлено на рисунке 3.4. Таблица истинности схемы И-НЕ — в табл. 3.4.


Рис. 3.4

Таблица 3.4

x

y

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

С х е м а   ИЛИ - НЕ

Схема ИЛИ-НЕ состоит из элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ.

Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом: , где , читается как "инверсия x или y". Условное обозначение схемы ИЛИ-НЕ представлено на рис. 3.5.

Таблица истинности схемы ИЛИ-НЕ — в табл. 3.5.


Рис. 3.5

Таблица 3.5

x

y

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

Похожие работы:

  • Архитектура ЭВМ

    Реферат >> Информатика, программирование
    ... проектированию и построению вычислительных машин и их ПО. Архитектура ЭВМ включает в себя ... К этому же классу вычислительных систем относятся матричные процессоры, например ... всех рассмотренных нами классов вычислительных систем, управляемых потоками команд. ...
  • Исследование архитектуры современных микропроцессоров и вычислительных систем

    Дипломная работа >> Информатика, программирование
    ... – архитектура современных микропроцессоров и вычислительных систем. Цель работы – исследовать архитектуру современных микропроцессоров и вычислительных систем, а ... ЭВМ, рабочие станции, мини--ЭВМ, большие универсальные ЭВМ, минисупер-ЭВМ и супер-ЭВМ, ...
  • Архитектуре ЭВМ

    Шпаргалка >> Информатика, программирование
    ... программирования систем команд систем адресации организации памяти Архитектура определяет ... устройств. Классические принципы построения архитектуры ЭВМ были предложены в 1946 году ... Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной ...
  • Архитектура ЭВМ БЭСМ-6

    Реферат >> История техники
    Архитектура ЭВМ БЭСМ-6 Из книги Л.Н.Королева "Структуры ЭВМ и их математическое ... советских ученых в области вычислительной математики, программирования, решения ... автоматизации программирования и развития операционных систем, оснащенную имевшимися в то время ...
  • Архитектура ЭВМ

    Контрольная работа >> Информатика, программирование
    ... является вычислительная техника. Предметом исследования является архитектура ЭВМ. Целью работы является изучение архитектуры ЭВМ. Для ... . Исключение составляют лишь отдельные разновидности систем для параллельных вычислений, в которых отсутствует ...
  • Архитектура ЭВМ

    Шпаргалка >> Информатика, программирование
    ... на ЭВМ. 28. Краткая история появления параллелизма в архитектуре ЭВМ. 29. Использования параллельных вычислительных систем. Закон ... и функциональной организации 40. Классификация архитектур вычислительных систем. Классификация Флинна 41. Классификация Шора ...
  • Архитектура ЭВМ

    Реферат >> Информатика, программирование
    ... и вычислительной техники Реферат по информатике на тему "Архитектура ЭВМ" Выполнил: ... к каналам связи, к другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, ... в своём роде, компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа разработки ...
  • Архитектура электронно-вычислительных машин

    Контрольная работа >> Информатика, программирование
    ... Контрольная работа № 1 по дисциплине «Архитектура ЭВМ» Архитектура электронно-вычислительных машин Выполнил студент: Карсканов Д.Г. Адрес ... так и используются. Однако подавляющее большинство систем для достижения максимальной производительности строится ...
  • Архитектура ЭВМ

    Отчет по практике >> Коммуникации и связь
    ... колледж Учебная практика по Архитектуре ЭВМ Отчет Место практики: ЕЭТК ... (далее ВДТ) и персональными электронно-вычислительными машинами (далее ПЭВМ). 1.2. Работники, ... , сердечнососудистой, дыхательной и мышечной систем, снимает общее утомление организма и ...