Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.

Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.

Триггер - класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов.

Классификация:

1) RS-триггер, или SR-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы.

Имеет 2 входа: S (Set – установка) и R (Reset – сброс)

И 2 выхода: Прямой и инверсный.

Запрещённой комбинацией сигнала является “11”.

2) JK - триггер работает так же как RS-триггер, с одним лишь исключением: при подаче логической единицы на оба входа J и K состояние выхода триггера изменяется на противоположное.

Имеет: Вход J и K, а также вход синхронизации C

2 выхода: прямой и инверсный.

Не имеет запрещённых комбинаций.

3) D-триггер - запоминает состояние входа и выдаёт его на выход.

D-триггеры имеют, как минимум, два входа: информационный D и синхронизации С.

D-триггер можно образовать из любых RS- или JK-триггеров, если на их входы одновременно подавать взаимно инверсные сигналы.

4) Т-триггер - часто называют счётным триггером, так как он является простейшим счётчиком до 2.

Работа триггеров описывается с помощью таблицы переключений, являющейся аналогом таблицы истинности для комбинационной логики.

Вопрос 2. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.

Регистр — последовательное или параллельное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними.

Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, обычно D, число которых соответствует числу разрядов в слове.

Основой построения регистров являются D-триггеры, RS-триггеры.

Регистры классифицируются по следующим видам:

накопительные (регистры памяти, хранения);

сдвигающие.

В свою очередь сдвигающие регистры делятся:

По способу ввода-вывода информации:

параллельные - запись и считывание информации происходит одновременно на все входы и со всех выходов;

последовательные - запись и считывание информации происходит в первый триггер, а та информация, которая была в этом триггере, перезаписывается в следующий - то же самое происходит и с остальными триггерами;

комбинированные;

По направлению передачи информации:

однонаправленные;

реверсивные.

По основанию системы счисления:

двоичные

троичные

десятичные

Вопрос 3. Условное обозначение, назначение, работа сумматоров.

Сумматор — устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов.

Входы: A, B – слагаемые; Pi – Вход переноса.

Выходы: S – выход суммы; Pi+1 – Выход переноса.

Сумматоры по архитектуре делятся на:

четвертьсумматоры — бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю без разряда переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются два одноразрядных числа, и одним выходом, на котором реализуется их арифметическая сумма по модулю;

полусумматоры — бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются одноимённые разряды двух чисел, и двух выходов: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом — перенос в следующий (старший разряд);

полные сумматоры — тринарные (трёхоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием трёх входов, на которые подаются одноимённые разряды двух складываемых чисел и перенос из предыдущего (более младшего) разряда, и двумя выходами: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом — перенос в следующий (более старший разряд). Такие сумматоры изначально ориентированы только на показательные позиционные системы счисления.

Верхняя память (UMA)

Начинается с адреса А0000 и до FFFFF. Занимает она 384 Кбайт. Сюда грузится информация, связанная с аппаратной частью компьютера. UMA можно разделить на 3 части по 128 Кбайт. Первая часть (от А0000 до BFFFF) предназначена для видеопамяти. В следующую часть (от C0000 до DFFFF) грузятся программы BIOS адаптеров. Последняя часть (от E0000 до FFFFF) зарезервирована для системной BIOS.

XMS (Дополнительная память)

Основная и верхняя память занимают 1 Мбайт памяти в общей сложности. Что бы работать с областью свыше 1 Мбайта, процессор должен работать в защищенном режиме. Эта область называется дополнительная память (XMS). Что бы работать в XMS используя DOS, для процессоров был разработан еще один режим – виртуальный. Виртуальный режим позволяет разбить дополнительную память на части по 1 Мбайту.

HMA (Область верхних адресов).

В дополнительной области, в самом начале ее первого мегабайта выделена зона, объем которой равен 64 Кбайт минус 16 байт. Называется эта область областью верхних адресов (HMA).

EMS (Расширенная память).

Ну и наконец еще одна область – расширенная память (EMS). Использовалась она лишь в старых компьютерах с оперативной памятью до 1 Мбайта. В силу своей спецификации это достаточно медленная область. Дело в том, что расширенная память – это один из многих коммутируемых сегментов. После того, как сегмент заполнится, происходит смена использованного сегмента новым. Но работать можно только с одним сегментом. Как правило первый сегмент EMS находится по адресу D000.

Вопрос 20. Состав БВР.

Блок внутренних регистров образует внутреннюю память микропроцессора и содержит специальные регистры и регистры общего назначения (РОН). В состав блока РОН входят регистры временного хранения операндов в процессе выполнения операций, регистр-аккумулятор, который содержит один из операндов и в котором фиксируется результат выполнения операции, счетчик команд, регистр адреса, индексный регистр, регистр-указатель стека. Счетчик команд содержит адрес выбираемой из ЗУ следующей по порядку команды в программе. Регистр адреса служит для временного хранения адреса операнда, находящегося во внешней памяти или в другом регистре, или адреса ячейки памяти, куда необходимо передать результат из регистра-аккумулятора. Наличие стековой памяти, в которую информация заносится последовательно и извлекается в порядке, обратном порядку занесения, позволяет просто осуществлять переход к прерывающей программе и возврат к прерванной программе, организовывать работу с подпрограммами. Отдельные модели микропроцессоров имеют внутренний, встроенный стек ограниченной емкости. Однако в силу того, что обращение к стеку производится статистически гораздо реже, чем к остальным регистрам блока РОН, в последних моделях микропроцессоров оставлен только регистр-указатель стека (stack pointer), а сам стек выполнен в виде некоторой зоны во внешней оперативной памяти.

Специальными регистрами являются регистр команды и регистр состояния, или признаков. Регистр команды принимает и хранит код очередной команды. В регистре признаков фиксируется наличие переполнения, нулевой результат, положительный или отрицательный знак. Часть регистра признаков процессора не относится структурно к АЛУ, а принадлежит управляющему устройству. В этой части регистра фиксируются признаки, определяющие форматы команды и обрабатываемых слов, способ адресации, наличие запроса прерывания, разрешение или маскирование прерывания.

Вопрос 25. Структура ЭВМ.

Любая ЭВМ содержит следующие основные устройства:

· арифметико-логическое устройство (АЛУ);

· устройство управления (УУ)

· запоминающее устройство (ЗУ);

· устройства ввода-вывода (УВВ);

· пульт управления (ПУ).

Процессор, или микропроцессор, является основным устройством ЭВМ. Он предназначен для выполнения вычислении по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора.

Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя, или основная память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью

Устройства ввода-вывода служат соответственно для ввода информации в ЭВМ и вывода из нее, а также для обеспечения общения пользователя с машиной. Системный интерфейс — это конструктивная часть ЭВМ, предназначенная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними.

Пульт управления служит для выполнения оператором ЭВМ или системным программистом системных операций в ходе управления вычислительным процессом.