В ЭВМ используется двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления и двоично-десятичные коды.

Восьмеричная.

В восьмеричной системе счисления используются 8 цифр, от 0 до 7, записываются триадами.

Шестнадцатеричная

Представляется тетрадой, цифры от 0 до 15.

Двоично-десятичная.

Используется для представления десятичных цифр.. Каждая цифра (от 0 до9) представляется тетрадой.

Методы перевода чисел из одной системы счисления в другую:

Имеется число в СС Р, требуется представить это число в СС q.

1. Метод прямого замещения.

Число А с основой Р расписывается в виде суммы по степеням с основанием р. В этой сумме все цифры и числа записываются в новой СС. Производятся указанные арифметические операции в новой СС. В результата получаем число А с основанием q.

Пример:

2. Метод перевода целых чисел.

Перевод осуществляется путем последовательного деления числа на основание новой СС. Все арифметические действия при переводе осуществляются в старой СС.

Пример:

8. Принцип ввода-вывода информации в ЭВМ.

Передача информации с ПУ в ядро ЭВМ называется операцией ввода, а наоборот – операцией ввода-вывода. Связь устройств в ЭВМ друг с другом осуществляется с помощью сопряжений, которые в ВТ называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин сигналов электронных схем и алгоритмов, предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами. От характеристик интерфейсов во многом зависит производительность и надежность вычислительной машины.

Способы организации ввода-вывода.

В системах ввода-вывода ЭВМ используются два основных способа организации передачи данных между памятью и периферийными устройствами.

1. Программно-управляемая передача (ПУП).

ПУП осуществляется при непосредственном участии и управлением процессора, который при этом выполняет специальную подпрограмму процедуры ввода-вывода. Данные между ОП и ПУ пересылаются через ЦП. При ПУП данных процессор на все время этой операции отвлекается от выполнения основной программы решения задачи. Операция пересылки данных логически слишком проста, чтобы эффективно загружать логически сложную быстродействующую аппаратуру процессора. В результате, при использовании ПУП данных, снижается производительность вычислительной машины. Для быстрого ввода-вывода блоков данных и разгрузки процессора от управления операциями ввода-вывода используется прямой доступ к памяти.

2. Прямой доступ к памяти (ПДП).

ПДП – это способ обмена данными, обеспечивающий автономно от процессора установление связей и передачу данных между ОП. ПДП освобождает процессор от управления операциями ввода-вывода, позволяет осуществлять параллельно во времени выполнения процессором программы с обменом данными между ПУ и ОП, производить этот обмен со скоростью, ограничиваемой только пропускной способностью ОП и ПУ. Таким образом, ПДП, разгружая процессор от обслуживания операций ввода-вывода, способствует возрастанию общей производительности ЭВМ. Прямым доступом к памяти управляет контроллер ПДП. ПДП обеспечивает высокую скорость обмена данными за счет того, что управление обменом производится не программным путем, а аппаратными средствами.

Основные принципы построения и структуры систем ввода-вывода.

Принципы построения и структуры систем ввода-вывода сильно различаются в зависимости от типа ЭВМ и ее назначения. Определяющими факторами являются разнообразие и число ПУ в составе ЭВМ, интенсивность операций ввода-вывода. Можно выделить два характерных принципа построения и соответствующие структуры систем ввода-вывода.

1. ЭВМ с одним общим интерфейсом.

2. ЭВМ с множеством интерфейсов и каналами ввода-вывода.

УУПУ – устройство управления периферийными устройствами.

Данная структура предполагает наличие общей шины (магистрали), к которой подсоединяются все модули, в совокупности образующие ЭВМ. В каждый момент времени через общую шину может происходить обмен данными только между одной парой присоединенных к ней модулей. Таким образом, модули ЭВМ разделяют во времени один общий интерфейс, причем процессор выступает как один из модулей системы.

Если в ПУ операции ввода-вывода производятся для отдельных байтов, то используется ПУП. Если большими блоками, то ПДП. Следует отметить, что в данной структуре процессор не полностью освобождается от управления операциями ввода-вывода. Более того, на все время операции передачи данных интерфейс оказывается занятым, а связь процессора с памятью – блокированной. Все это приводит к снижению производительности ЭВМ.

Структура системы ввода-вывода с каналами ввода-вывода.

Благодаря наличию в составе ЭВМ КВВ, способных реализовать достаточно сложные процедуры, появляется возможность полностью разгрузить процессор от управления операциями ввода-вывода.

Можно выделить четыре типа интерфейсов. Через интерфейс основной памяти производится обмен информацией между ОП с одной стороны и ЦП и КВВ с другой. Интерфейс процессор-каналы предназначается для передачи информации между процессором (процессорами) и КВВами. Через интерфейс ввода-вывода происходит обмен информацией между КВВ и УУПУ. Через малый интерфейс осуществляется передача информации между УУПУ и ПУ.

9. Способы представления информации в ЭВМ.

Вся информация представлена в виде двоичных кодов. Для удобства работы введены следующие термины, обозначающие совокупность двоичных разрядов. Эти термины обычно используются в качестве единицы измерения объёмов, хранимой или обрабатываемой ЭВМ.

Бит – 1 двоичный разряд.

Байт – 8 двоичных разрядов.

Слово – 16 двоичных разрядов.

Килобайт – 1024*8.

Мегабайт – 1024^2 *8.

Двоично-кодированные десятичные числа могут быть представлены в ПК полями переменной длины в так называемых упакованном и распакованном формах:

1. В упакованном формате для каждой десятичной отводится по 4 двоичных разряда (полбайта), при этом знак числа кодируется в крайнем правом килобайте числа 1100-знак плюс, 1101-знак минус.

Цифра

Цифра

…

Цифра

Знак

Пример:

Число: +327

2. В распакованном формате для каждой десятичной цифры отводится по целому байту, при этом старшие полубайты (зоны) каждого байта (кроме самого младшего), в ПК заполняются кодом 0011. А в младших (правых) полубайтах обычным образом кодируются десятичные цифры. Старший полубайт (зона) самого младшего (правого) байта используется для кодирования знака числа.

Зона

Цифра

Зона

Цифра

…

Знак

Цифра

Пример:

Число: -327

Кодирование алфавитно-цифровой информации:

ЭВМ обрабатывает не только числовую, но и текстовую информацию, содержащую как цифры, так и буквы, знаки препинания, математические и другие символы. Для представления одного символа в большинстве случаев используется байт. Таблица кодирования 8-мибитовыми числами называется ASCII – кодовая таблица символов.

Прямой, обратный и дополнительный коды.

Дата добавления: 2015-07-20