Томский межвузовский центр дистанционного образования

Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления

Контрольная работа № 2

по дисциплине «Организация и функционирование ЭВМ»

(Учебное пособие «Организация и функционирование ЭВМ»,

автор С. В. Поникоровский, 2000 г. )

Вариант №3

Выполнил:

студент ТМЦДО

специальности 220400

2005 г.

  1. Основные операции булевой алгебры.

Решающий вклад в алгебраизацию логики сделал английский ученый Джордж Буль. В 1847 году вышла его работа с характерным названием – “математический анализ логики, являющийся опытом исчисления дедуктивного рассуждения”. Применяя алгебру (в дальнейшем она стала называться булевой алгеброй), можно было закодировать высказывание, истинность и ложность которых требовалось доказать, а потом оперировать ими, как в математики оперируют с числами. Буль ввел три основные операции: И, ИЛИ, НЕ, хотя  алгебра допускает и другие операции – логические действия. Эти действия бинарные по своей сути, т. е. они оперируют с двумя состояниями: ”истина” - “ложь”.

  1. Понятие интерфейса.

Основной составляющей вычислительной машины является процессор (CPU), который включает в себя, помимо прочих элементов, схемы интерфейса, которые служат для управления подсистемами памяти и ввода-вывода и для осуществления с ними связи.

  1. Периферия ЭВМ. Назначение. Наиболее распространенная периферия.

Периферийными устройствами ЭВМ – называются внешние устройства, подключаемые к ЭВМ посредством различных интерфейсов (COM, LPT, USB и т.д.) и предназначенные для ввода и вывода информации.

Основными устройствами ввода информации в ЭВМ являются:

  • Клавиатура

  • Мышь

  • Сканер

Вывода:

  • Монитор

  • Принтер

  1. Реальный и защищенный режим работы процессора.

Процессор имеет два режима работы - реальный (real mode) и защищенный (protected mode). В реальном режиме процессор работает как быстрый процессор 8086 с несколько расширенным набором команд. В защищенном режиме процессор может использовать все механизмы 32-х разрядной организации памяти, в том числе механизмы поддержки виртуальной памяти и механизмы переключения задач. Кроме этого, в защищенном режиме для каждой задачи процессор может эмулировать 86 и 286 процессоры, которые в этом случае называются виртуальными процессорами. Таким образом, при многозадачной работе в защищенном режиме процессор работает как несколько виртуальных процессоров, имеющих общую память. В отличие от реального режима, режим виртуального процессора, который называется в этом случае режимом V86, поддерживает страничную организацию памяти и средства многозадачности. Поэтому задачи, выполняющиеся в режиме V86, используют те же средства межзадачной защиты и защиты ОС от пользовательских задач, что и задачи, работающие в защищенном режиме. Переключение процессора из реального режима в защищенный и обратно осуществляется просто путем выполнения команды MOV, которая изменяет бит режима в одном из управляющих регистров процессора.

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

Блок предсказания адреса перехода увеличивает производительность посредством постоянного заполнения конвейров командами. Этот процесс основан на предварительном определении набора команд, которые должны быть выполнены.

  1. Основные характеристики устройств памяти.

К устройствам памяти (УП) относятся технические средства, предназначенные для записи, хранения и выдачи информации, представленной в виде цифровых кодов. УП служат для хранения программ, исходных данных и промежуточных результатов.

К основным характеристикам УП относятся информационная емкость и быстродействие. Под информационной емкостью понимают то наибольшее количество машинных слов или двоичных разрядов, которое одновременно может храниться в УП, под быстродействием – время, необходимое для записи или считывания информации из УП (это время еще называется циклом УП).

По назначению УП делятся на четыре основных типа: сверхоперативные запоминающие устройства (СОЗУ), оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и внешние запоминающие устройства (ВЗУ). В качестве СОЗУ, ОЗУ и ПЗУ в настоящее время применяются в основном полупроводниковые запоминающие устройства.

  1. Понятие и функционирование ПЗУ.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – это устройство, из которого можно считать заранее записанную информацию. Считывание – основной режим работы ПЗУ. ПЗУ является энергонезависимым устройством (поскольку информация, занесенная в ПЗУ, при отключении питания не исчезает). ПЗУ часто называют памятью типа ROM (Read – Only memory – память только со считыванием).

Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя. В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы. Программируемое ПЗУ отличается от обычного тем, что информация на этой микросхеме может стираться специальными методами (например, лучами ультрафиолета), после чего пользователь может повторно записать на нее информацию. Эту информацию будет невозможно удалить до следующей операции стирания информации.

  1. Факторы, влияющие на плотность записи информации в ВЗУ разных типов.

Поверхностная плотность записи информации является произведением продольной плотности записи на поперечную плотность записи. Продольная плотность записи равна числу бит, записываемых на единицу длины дорожки (бит/мм, бит/см или бит/дюйм). Поперечная плотность записи равна числу дорожек, приходящихся на единицу длины в направлении, перпендикулярном движению носителя (дорожек/мм, дорожек/см или дорожек/дюйм). Поверхностная плотность записи, таким образом, измеряется числом бит на квадратный миллиметр, квадратный сантиметр или квадратный дюйм. Допустимая продольная плотность записи зависит от характеристик магнитного носителя, зазора между носителем и головкой, конструкции головки, способа записи информации. Увеличения поперечной плотности записи можно достигнуть уменьшением ширины дорожки и расстояния между центрами дорожек. Минимальная ширина дорожки ограничена технологическими трудностями изготовления головок. При уменьшении расстояния между центрами дорожек увеличиваются перекрестные электромагнитные наводки в головках. Наибольшую плотность удается получить при контактной записи, когда магнитный носитель непосредственно соприкасается с головкой. Такой способ работы применяется только в устройствах с магнитными лентами и гибкими дисками, так как трение между магнитным носителем и головкой, вызывая их износ, ограничивает допустимую скорость движения носителя относительно головки. Для обеспечения высокой плотности записи зазор между головками и поверхностью диска должен быть минимальным, однако этому препятствуют механические неточности изготовления дисков и температурные деформации. Для уменьшения зазора используются различные аэродинамические эффекты, создающие между головками и диском воздушную подушку толщиной в несколько микрометров.

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

Основное назначение видеоадаптера – формирование сигналов, в соответствии с которыми монитор может отображать ту или иную информацию на экране. С помощью видеоадаптера формируются изображения с различными разрешениями: от 640  480 до 1600  1280 точек. Не меньшее значение имеет и глубина цвета, то есть количество битов, выделяемых для кодирования информации о цвете одного пикселя. В настоящее время распространены следующие стандарты на это количество:

  • 8 бит (256 цветов),

  • 16 бит (65 536 цветов – так называемый High Color),

  • 24 бит (16 777 216 цветов – True Color).

Кроме того, нередко встречаются режимы с 32 бит на цвет, однако они тоже относятся к категории True Color, поскольку в кодировании цвета участвуют только 24 из них, а оставшийся байт (8 бит) либо отдается под служебные нужды, либо используется для хранения трехмерной информации.

  1. Матричные принтеры – достоинства, недостатки.

Матричные (или точечно-матричные) принтеры в 80-х и в начале 90-х гг. были наиболее распространенными принтерами для IBM PS. Сейчас эти принтеры сильно потеснены струйными и лазерными, так как обеспечивают значительно худшее качество печати, сильно шумят при работе и малопригодны для цветной печати. Однако матричные принтеры применяются до сих пор, так как они недороги, а стоимость отпечатанной страницы у них самая низкая.

Принцип печати матричных принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (игл). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.

Далее приведены основные достоинства и недостатки матричных принтеров.

Достоинства:

  • Низкая стоимость печати.

  • Печать на непрерывной бумаге.

  • Печать больших объемов данных.

Недостатки:

  • Невысокая скорость печати.

  • Низкое качество печати.

  • Сильный шум во время работы.

Список литературы:

  1. «Организация и функционирование ЭВМ», С. В. Поникоровский, учебное пособие, Томск, 2000 г.

  2. «IBM PC для пользователя», В. Э. Фигурнов, изд. 7-е, М, 1997 г.