Тема 3.2 Устройства, входящие в состав ЭВМ, микроЭВМ

Содержание программы

Структурная схема ЭВМ, микроЭВМ. Назначение основных блоков, их связь в системе, принцип функционирования. Арифметико-логические устрой­ства процессоров. Устройства управления. Запоминающие устройства микро­процессорных систем (классификация ЗУ, характеристики; типы ЗУ; организа­ция памяти микроЭВМ). Периферийное оборудование микроЭВМ (назначение, основные характеристики, классификация, устройства ввода-вывода информа­ции, система отображения информации, устройства ввода-вывода аналоговой информации, устройства внешней памяти).

Методические указания

Структурная схема ЭВМ состоит из блоков: арифметико-логическое уст­ройство (АЛУ), устройство управления (УУ), память ЭВМ (запоминающие уст­ройства), устройства ввода и вывода информации.

Необходимо рассмотреть схемы ЭВМ для различных поколений ЭВМ и определить основные принципы построения.

АЛУ служат для выполнения арифметических и логических действий над двоичными числами и алфавитно-цифровыми кодами. АЛУ классифицируются:

а) по способу действия над операндами:

- последовательного действия;

- параллельного действия;

- параллельно-последовательного действия;

б) по способу представления чисел:

- для двоичных чисел с фиксированной точкой;

- для двоичных чисел с плавающей точкой;

- для десятичных чисел ( в двоично-десятичном поле);

в) по характеру использования элементов и узлов:

-комбинационного типа;

-блочного типа.

Следует рассмотреть типовую структурную схему АЛУ, определить назна­чение основных блоков. Входящее в МП устройство управления (УУ) выполняет две основных функции: управление выполнением операций и выборку команд программы в необходимой последовательности, их дешифрацию и обработку составляющих их частей. В настоящее время в MП используются два типа УУ выполнением операций: - УУ с микропрограммным' управлением; -УУ с «жест­кой» логикой.

В состав ЭВМ входят различного назначения запоминающие устройства, обеспечивающие хранение и выдачу кодов чисел и команд. Обычно ЭВМ имеет многоступенчатую структуру памяти различного типа и назначения:

- внутренние ЗУ (ОЗУ и ПЗУ);

- внешние ЗУ (накопители различного типа, диски);

ВЗУ предназначены для хранения больших объемов информации. Следует рассмотреть следующие ВЗУ:

- накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

- накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД типа «Винчестер»),

- накопители на оптических дисках (НОД);

- накопители на магнитооптических дисках (НМОД);

Периферийные устройства ЭВМ предназначены для ввода, вывода и хра­нения данных с последующим их вводом в ЭВМ являются средствами коммуни­кации ЭВМ с внешними источниками и потребителями информации и обеспечи­вают согласование сигналов внешних объектов и сигналов, используемых в ЭВМ.

Все периферийные устройства ЭВМ обычно подразделяются на три боль­шие группы:

-устройства связи ЭВМ с человеком пользователем. Это прежде всего кла­виатуры (в которых используются клавишные переключатели различного типа: ); графопостроители; устройства управления курсором дисплея (манипуляторы типа «мышь», «джойстик», трекбол, сетевое перо), видеотерминалы (мониторы различного вида), печатающие устройства (принтеры, плоттеры) сканеры.

-устройства связи с объектами контроля и управления: различные датчики и исполнительные органы; цифроаналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразователи. ЦАП подразделяются па электрические и механические. АЦП можно разбить на четыре основные группы:

-преобразователи перемещений (линейных или угловых);

-преобразователи электрических величин (напряжений, токов или сопро­тивлений); - преобразователи интервалов времени;

-преобразователи следящего типа.

Контрольные вопросы

1 Дайте определение АЛУ и их классификацию.

2 Из каких блоков состоит АЛУ (дайте назначение этих блоков)

3 Дайте определение УУ.

4 Чем отличаются УУ с микропрограммным управлением и жесткой логи­кой?

5 Дайте определение ОЗУ, СОЗУ, ДОЗУ ПЗУ, ППЗУ, РПЗУ, кэш-памяти, флэш-памяти

6 Приведите примеры ВЗУ и дайте их краткую характеристику.

7 Дайте определение периферийным устройствам ЭВМ, их разделение на группы.

8 Объясните назначение ЦАП и их классификация.

9 Объясните назначение АЦП и их классификация.