Вопросы к экзамену К1 2012

20 Февраль 2014 →

Вопросы к отчётной работе

Арифметические основы ЭВМ

Способы представления чисел. Представление чисел с фиксированной точкой. Представление чисел с фиксированной запятой. Представление чисел с плавающей запятой. Диапазон и точность представления чисел.

Системы счисления. Выбор системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Перевод чисел, представленных в 2k-х системах счисления.

Машинные формы представления чисел с фиксированной запятой. Требования к методике выполнения алгебраического сложения, чисел в ЭВМ. Прямой, обратный и дополнительный коды.

Представление чисел в дополнительном коде. Методика алгебраического суммирования в дополнительном коде при представлении исходных чисел и суммы в прямом коде

Модифицированные обратный и дополнительный коды и их прикладное значение.

Методы умножения чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде.

Методы деления чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде.

Алгебраическое суммирование, умножение,деление чисел с плавающей запятой. Особые случаи при выполнении операций.

Логические основы ЭВМ

Основные понятия алгебры логики. Высказывание. Логическая функция. Логическая переменная.

Элементарные логические функции. Конъюнкция, дизъюнкция, отрицание, штрих Шеффера Стрелка Пирса. Сумма по модулю 2. Таблица истинности. Основные эквивалентности.

Способы представления логических функций. Таблица истинности, совершенные нормальные формы. Переход от одной формы представления к другой.

Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ). Теорема о представлении логической функции в виде СДНФ. Основные свойства СДНФ.

Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ). Теорема о представлении логической функции в виде СКНФ. Основные свойства СКНФ.

Эквивалентность логических функций. Преобразование логических функций. Повышение ранга минтерма и макстерма. Примеры. Правило деМоргана.

Полнота системы логических функций. Теорема о полноте системы логической функции в случае её представления через функции другой системы логических функций. Примеры.

Элементарные логические функции. Правила перехода от представления логической функции в виде ДНФ к функции, представленной в базисе «Штрих Шеффера». Примеры.

Элементарные логические функции. Правила перехода от представления логической функции в виде КНФ к функции, представленной в базисе «Стрелка Пирса». Примеры.

Свойства логических функций. Логические функции, сохраняющие ноль. Логические функции, сохраняющие единицу. Примеры.

Свойства логических функций. Двойственные логические функции. Самодвойственные логические функции. Примеры.

Свойства логических функций. Монотонные логические функции. Линейные логические функции. Примеры.

Теорема Поста – Яблонского о функциональной полноте системы логических функций. Примеры.

Базис логических функций. Теорема Яблонского о базисе логических функций. Примеры.

Методы минимизации логических функций. Основные понятия, используемые при минимизации: вхождение, импликанта, простая (первичная) импликанта. Сокращенная нормальная форма логической функции. Тупиковая нормальная форма. Минимальная нормальная форма.

Минимизации логических функций. Основные эквивалентности, используемые при минимизации. Примеры.

Теорема Квайна. Получение сокращённой нормальной формы логической функции методом Квайна.

Минимизация логической функции. Использование импликантных и имплицентных матриц для получения тупиковых и минимальной форм логической функции.

Минимизация логических функций методом Квайна - МакКласки. Примеры. Достоинства и недостатки метода.

Минимизация логических функций методом диаграмм Вейча. Примеры. Достоинства и недостатки метода.

Неполностью определенные логические функции. Причины появления неполностью определённых функций. Минимизация неполностью определённых логических функций методом диаграмм Вейча.

Организация ЭВМ

Принципы Неймана построения ЭВМ. Элемент Неймана. Автомат Неймана.

Структура классической ЭВМ. Назначение и взаимосвязь ее основных устройств.

Машина Тьюринга. Структура. Порядок работы. Назначение.

Команда и ее формат. Взаимосвязь формата команды и основных параметров ЭВМ.

Системы кодирования команд. Структура одно-, двух-, трех-, четырехадресной ЭВМ. Естественный и принудительный порядок выполнения программы.

Стековая память. Структура безадресной ЭВМ.

Основные способы адресации операндов: непосредственный, прямой (регистровый и к оперативной памяти), косвенный (через регистр и через ячейку оперативной памяти), относительный, базовый индексный. Зависимость длины поля адреса и времени выборки операнда от способа адресации.

Цикл выполнения команды. Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды в трехадресной ЭВМ.

Структура IBM PC - совместимых компьютеров.

Структура микропроцессора 8086, состав и назначение его основных блоков.

Организация памяти в IBM PC: физическое адресное пространство, адрес байта, слова, двойного слова.

Символическое и машинное представление команд.

Формат двухоперандной команды IBM PC общего вида. Назначение полей команд.

Режимы адресации операндов в IBM PC:

Формирование физического адреса в IBM PC в реальном режиме работы.

Формат команды IBM PC, использующей непосредственный операнд.

Дизассемблирование команд: назначение, этапы.

Основы схемотехнической реализации ЭВМ

Системы логических элементов. Основные параметры логических элементов. Условно-графические обозначения основных логических элементов.

Этапы проектирование логических схем на элементах “И-НЕ”, “ИЛИ-НЕ”. Проектирование одноразрядного сумматора. Быстродействие логических схем.

Дешифратор: назначение, таблица истинности. Проектирование дешифратора.

Триггер. Классификация триггерных схем. Обобщенная схема запоминающей ячейки на элементах “И-НЕ”.

Синхронный RS триггер.

Типы синхронизации триггерных схем.

Двухступенчатый RS триггер. Назначение. Порядок работы.

Асинхронный двоичный счетчик. Назначение. Временная диаграмма работы. Оценка быстродействия.

Регистр хранения.

Регистр сдвига.

Устройства ЭВМ

Арифметико-логическое устройство. Назначение. Структура.

Устройство управления (УУ): назначение, принципы построения.

Структурная схема УУ с жесткой логикой. Реализация датчика сигналов на счетчике с дешифратором и на сдвиговом регистре.

Структурная схема микропрограммного УУ.

Запоминающие устройства (ЗУ): назначение, основные параметры. Типы запоминающих устройств. Иерархическая структура ЗУ современных ЭВМ.

Конвейерная организация работы микропроцессора. Ступени конвейера.

Оценка производительности микропроцессора при конвейерной организации работы.

Типы конфликтов в конвейере и методы уменьшения их влияния на снижение производительности микропроцессора.

Система управления памятью. Статическое и динамическое распределение памяти. Страничная организация памяти. Виртуальная память.

Система прерываний. Назначение. Последовательность действий компьютера при обработке запросов прерываний.

Мультипрограммная ЭВМ

Мультипрограммный режим работы ЭВМ. Процесс и ресурс в мультипрограммных ЭВМ.

Структура мультипрограммной ЭВМ и особенности ее функционирования. Основные характеристики работы ЭВМ в мультипрограммном режиме.

Дисциплины распределения ресурсов в мультипрограммных ЭВМ. Одноочередные дисциплины: FIFO, LIFO, круговой циклический алгоритм. Многоочередная дисциплина и её модификации.

Режимы работы мультипрограммных ЭВМ: пакетный, разделения времени, реального времени. Назначение. Критерий эффективности.

Организация работы персональной ЭВМ

Структура 32-разрядного микропроцессора, состав и назначение его основных блоков.

Организация памяти в персональной ЭВМ. Физическое и логическое адресное пространство. Представление логического адреса.

Преобразование логического адреса в физический при сегментно-страничном представлении адресного пространства в персональной ЭВМ. Сокращение потерь времени на преобразование логического адреса.

Обработка прерываний в персональной ЭВМ. Источники прерываний. Тип прерывания. Вектор прерывания.

Контроллер приоритетных прерываний. Назначение. Порядок работы.

Таблица векторов прерываний: назначение, структура.

Защита памяти в мультипрограммных ЭВМ. Назначение. Классические методы защиты Защита отдельных ячеек памяти. Метод граничных регистров. Метод ключей защиты памяти.

Организация защиты памяти в персональной ЭВМ. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям.

Ввод-вывод информации в ЭВМ. Проблемы организации ввода вывода и пути их решения.

Организация обмена информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Программно-управляемая передача данных и передача данных в режиме прямого доступа к памяти. Контроллер прямого доступа к памяти. Назначение. Порядок работы.

Основные интерфейсные сигналы шины ISA.

Этапы развития ЭВМ

Развитие вычислительной техники в докомпьютерную эпоху.

Поколения ЭВМ. Элементная база. Структура. Программное обеспечение.

Развитие вычислительной техники в СССР и России.

В каждый экзаменационный билет включается вопрос: “Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды” (тип команды указывается в билете, например, ADD AX,[SI+10h]).




See also:
Для студента
Похожие записи

Комментарии закрыты.