2 Контрольная / 2- 3_Организация и функционирование ЭВМ_2

Министерство образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

Контрольная работа №2

по дисциплине «Организация и функционирование ЭВМ»

(автор учебного пособия: С.В. Поникоровский)

вариант №3

Студент

Контрольная работа №1

Вариант V=(N*k) div 100 = (5*64) div 100 = 3

Задание:

1. Основные операции булевой алгебры.

2. Понятие интерфейса.

3. Периферия ЭВМ. Назначение. Наиболее распространенная периферия.

4. Реальный и защищенный режимы работы процессора.

5. За счет чего повышается производительность при использовании блока предсказания адреса перехода.

6. Основные характеристики памяти.

7. Понятие и функционирование ПЗУ.

8. Факторы, влияющие на плотность записи информации ВЗУ разных типов.

9. Назначение видеоадаптеров. Некоторые возможности современных адаптеров – 5 по выбору.

10. Матричные принтеры. Достоинства и недостатки.

Решение:

1. Основные операции булевой алгебры:

- НЕ (~)

- ИЛИ (|)

- И (&)

- ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (#)

2. ИНТЕРФЕЙС (англ. interface) - система связей с унифицированными сигналами и аппаратурой, предназначенная для обмена информацией между устройствами вычислительной системы (напр., между устройством ввода данных и запоминающим устройством).

3. К основным периферийным устройствам ЭВМ относятся клавиатура, мышь, модем, принтер, сканер, микрофон и т.д. Назначение периферийных устройств – ввод информации в ЭВМ и (или) вывод (иногда с преобразованием) информации из ЭВМ.

4. Начиная с 80286 все процессоры Intel могут работать в двух режимах: реальном и защищенном. В реальный режиме работа новых процессоров аналогична работе 8086, включая ограничение в 1 МБ адресуемой памяти. Основное отличие между реальным и защищенным режимом заключается в способе преобразования процессором логических адресов в физические. Логические адреса - это адреса, используемые в прикладной программе. Как в реальном, также и в защищенном режиме логический адрес - это 32-разрядное значение, состоящее из 16-битового се- лектора (адреса сегмента) и 16-битового смещения. Физические адреса - это адреса, которые процессор использует для обмена данными с компонентами системной памяти. В реальном режиме физический адрес представляет собой 20-битовое значение, а в защищенном ре- жиме - 24-битовое. Когда процессор обращается к памяти (для выборки инструкции или записи переменной), он генерирует из логического адреса физический адрес. В реальном режиме генерация физического адреса состоит из сдвига селектора (адреса сегмента) на 4 бита влево (это означает умножение на 16) и прибавления смещения. Полученный в результате 20-разрядный адрес используется затем для доступа к памяти. Так же существуют и другие преимущества защищенного режима: логическое адресное пространство, превышающее пространство физических адресов; способ изоляции программ друг от друга, так что одна программа не может нарушать другой выполняющейся одновременно с ней программы.

5. Производительность при использовании блока предсказания адреса перехода повышается за счет более полного заполнения конвейров командами. Блок предсказания адреса перехода пробует предугадать какая команда будет выполняться следующей и загружает ее в конвейр, не дожидаясь выполнения текущей. Если команда «не угадана», то теряется время на освобождения конвейра и загрузку его нужной командой. Процент предсказания современных процессоров равен 80-90%.

6. Основной характеристикой памяти является ее объем. Так же важная характеристика – время доступа. Например, для устойчивой работы работы памяти на 60 Мгц. необходима память со временем доступа не более 10 нс., на 100 Мгц. – 8 нс., на 133 - 7 нс.

7. ПЗУ – это энергонезависимый вид памяти, т.е. информация в нем не исчезает как в ОЗУ при выключении питания. Однако один раз записанную информацию в ПЗУ уже невозможно перезаписать (недавно появился новый тип ПЗУ – Flash, позволяющий многократное перезаписывание). Принцип работы ПЗУ простой – на адресные входа подается адрес нужной ячейки и на выходе появляются данные записанные по этому адресу. Существует много разных типов ПЗУ – с пережигаемыми перемычками, с электрическим программирование и ультрафиолетовым (или электрическим) стиранием, с программированием в процессе изготовления с нанесением информации при помощи фотошаблонов.

8. Факторы, влияющие на плотность записи информации ВЗУ разных типов: принцип записи/считывания информации (наибольшая – у оптических), для магнитных - ширина дорожек и расстояние между центрами дорожек, для оптических также – величина пита.

9. Назначение видеоадаптеров – преобразовывать видеоданные ЭВМ в формат устройства отображения информации: RGB для аналогового монитора или телевизора, цифровой формат для монитора с интерфейсом DVI. Возможности некоторых современных видеоадаптеров:

• 3dfx Voodoo 5 5500 : Встроенный RAMDAC (ЦАП) работающий с частотой 350 Мгц, производительность 667 млн. пикселов в сек., два процессора с частотой 166 Мгц, 64 Мб памяти, работающей на частоте 166 Мгц., технологии улучшения отображения трехмерных сцен: FSAA, T-Buffer, Digital Cinematic Effects.

• Nvidia GeeForce 2 GST : Встроенный RAMDAC работающий с частотой 350 Мгц, gроизводительность 800 млн. пикселов в сек., 64 МБ видеопамяти DDR на частоте 333 Мгц, частота ядра 200 Мгц., оснащен мощным GPU.

• ATI Radeon : Встроенный RAMDAC работающий с частотой 350 Мгц, 64 МБ DDR видеопамяти на частоте 366 Мгц., частота ядра 183 МГц., технологии улучшения изображения: Vertex Scinning, Лунакфьу Interpolation, Pixel Tapestry.

• ATI Radeon 8500 :Встроенный RAMDAC работающий с частотой 400 Мгц, оснащен 256 МБ видеопамяти работающей на частоте 550 Мгц., частота ядра 275 Мгц., производительность до 2200 млн. пикселей в сек., технологии улучшения изображения: Charisma Engine II, Pixel Tapestry II, Video Immersion II.

• Nvidia GeeForce 4 : два независимых RAMDAC на 350 МГц., интегрированные ТВ и DVI выходы, оснащен 256 МБ DDR видеопамяти. Полноэкранное сглаживание без потери производительности.

Матричные принтеры формируют изображение ударом печатающего элемента по бумаге. Достоинства: простота конструкции, дешевизна расходных материалов, возможность печати на различных типах бумаги (листы, лента, рулон), высокая производительность (барабанные ПУ), поддержка практически всех операционных систем. Недостатки: высокий уровень шума и вибраций (у нас на работе под Epson DFX 8000 не один стол развалился), относительно низкое качество печати.

Список использованных источников

С. В. Поникоровский Организация и функционирование ЭВМ.-Томск,2000

П. Нортон Программно-аппаратная реализация компьютера IBM PC.-М,1991

Г.И. Пухальский, Т.Я. Новосельцева Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах.-М,1990

Hard `n Soft №12 декабрь 2000

Компьютерра №№ 430,431