Минимизация Булевых функций.

Переходу к логической схеме должно предшествовать упрощение структурных формул с целью приведения их к такому виду, при котором соответствующая им схема более полно бы удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ней.

Под минимизацией логических функций подразумевается преобразование ее логического выражения с получением самой простой формы.

В основе минимизации применяется Теорема склеивания: (XY+XнеY)=X

После склеивания получается так называемая тупиковая форма. Для одной функции может быть несколько тупиковых форм. Выбирается та, для реализации которой требуется меньшее количество логических элементов.

F=неA*B*C+A*неB*C +A*B*неC+A*B*C+A*B*C+A*B*C=(неA*B*C+ A*B*C)+(A*неB*С+ A*B*C)+(A*B*неC+ A*B*C)=BC+CA+AB

12. Классификация и принципы построения периферийных устройств ЭВМ.

Под ПУ (внешними устройствами) понимаются устройства машины, не входящие в состав процессора или ОП. В функциональном отношении внешние устройства (ВУ) служат для связи человека с машиной (устройства ввода-вывода), а также для хранения информации.

В основу классификации ПУ рассмотрим функциональные признаки, характеризующие назначение ПУ. Все ПУ можно разделить на три группы:

1) Подготовки данных на машинных носителях.

2) Связи ЭВМ с объектом или оператором.

3) ВЗУ.

ПУ подготовки данных на машинных носителях – это устройства, непосредственно не связанные с ЭВМ, основным назначением которых является запись информации на машинные носители.

ПУ связи ЭВМ с объектом или оператором – состоят из двух подгрупп: устройства ввода информации и устройства вывода информации.

Устройства ввода информации позволяют вводить в ЭВМ данные с машинных носителей, первичных документах, на которых информация представлена в виде машинописного или рукописного материала или графиков, чертежей. В ряде случаев информацию целесообразно вводить в ЭВМ непосредственно голосом. При управлении технологическими процессами объектами информации на входе ЭВМ может быть представлена в аналоговой форме, для ее преобразования в цифровую форму служит АЦП.

Устройства вывода информации предназначены для выдачи данных из ЭВМ в форме, требуемой для управляемого объекта или удобной для оператора. Для получения документов в виде таблиц, текстов или графиков применяются печатающие и графические регистрирующие устройства. Синтезаторы речи обеспечивают формирование звуковых образов, адекватных человеческой речи. ЦАП нужны для воздействия на управляющие органы объекта управления, имеющего аналоговые входы путем преобразования дискретной информации, получаемой на выходе ЭВМ в аналоговую форму. Устройства отображения информации позволяют предъявить информацию оператору без фиксации ее на носителе. В зависимости от функционального назначения УОИ могут быть пассивными (относятся к подгруппе устройств вывода информации) или активными (одновременно выполнять как ввод, так и вывод).

ВЗУ предназначены для хранения больших массивов информации.

С точки зрения длительности цикла, все ПУ можно разделить на группы:

1) Низкоскоростные (100 симв/сек)

2) Среднескоростные (1000 симв/сек)

3) Высокоскоростные (1 Мбит/сек)

4) Сверхбыстродействующие (больше 1 Мбит/сек)

В соответствии с характером цикла все ПУ делятся на группы синхронных и асинхронных устройств. В синхронных ПУ цикл постоянен. Для асинхронных ПУ цикл имеет переменную длительность. ПУ, имеющие буферные ЗУ, называют буферизованными.

Таким образом, в соответствии с характером цикла ПУ и наличием в нем буфера, а также величиной подготавливаемых квантов информации, все ПУ можно разделить на синхронные и асинхронные, буферизованные и не буферизованные, с байтовой или блоковой организацией.

13. Классификация элементов и узлов в ЭВМ.

При рассмотрении любой ЭВМ обычно проводят ее детализацию. Как правило, в структуре ЭВМ выделяют следующие структурные единицы: устройства, узлы, блоки, элементы.

Такая детализация соответствует вполне определенным операциям преобразования информации, заложенным в программах пользователей.

Нижний уровень обработки реализуют элементы. Каждый элемент нужен для обработки единичных электронных сигналов, соответствующих битам информации. Узлы обеспечивают одновременную обработку группы сигналов – информационных слов.

Блоки реализуют некоторую последовательность в обработке информационных слов – функционально обособленную часть машинных операций.

Устройства предназначаются для выполнения отдельных машинных операций и их последовательностей.

Элементы ЭВМ можно классифицировать по различным признакам. Наиболее часто ими являются: тип сигналов, назначение элементов, технология их изготовления и т. д.

В ЭВМ широко применяют 2 способа физического представления сигналов: импульсный, потенциальных. При импульсном способе представления сигналов единичному значению некоторой двоичной переменной ставится в соответствие наличие импульса. Длительность импульсного сигнала не превышает одного такта синхроимпульсов.

При потенциальном или статическом представлении сигналов единичное значение двоичной переменной отображается высоким уровнем напряжения, а нулевое значение – нижним уровнем.

Независимо от вида сигналов различают последовательный и параллельный коды передачи и представления информации в ЭВМ.

По своему назначению элементы делятся на формирующие, логические и запоминающие. К формирующим элементам относятся различные формирователи, усилители, усилители-формирователи и т. д. Данные элементы служат для выработки определенных электрических сигналов, восстановления их параметров.

Машинный такт – это интервал времени, за который выполняется микрооперация.

Машинный цикл – это время, за которое выполняется одна команда.

Простейшие логические элементы преобразуют входные сигналы в соответствие с элементарными логическими функциями. В свою очередь, полученные сигналы могут формировать следующий уровень сигналов и так далее.

Сложные преобразования в соответствии с требуемыми логическими зависимостями могут приводить к построению многоуровневых схем. Каждая такая схема представляет собой композицию простейших логических схем.

Запоминающим элементом называется элемент, который способен принимать и хранить код двоичной цифры.

14. Структура, общий принцип функционирования IBM PC.

15. Условное графическое обозначение, таблица истинности, общий принцип функционирования дешифратора, шифратора, сумматора.

1. Дешифратор - это комбинационная схема с n входами и m=2^n выходами. Еденичный сигнал, формирующий на одом из m выходов однозначно соответствует комбинации входных сигналов.

2. Сумматоры.

аi - вход i-го разряда 1го числа(операнд).

bi - одноимённый разряд 2го операнда (числа).

Рi - входной перенос.

Si - сумма.

Рi+1 - выходной перенос (переполнение)

16. Системные платы IBM PC. Назначение основных компонентов системной платы.

Системная плата или материнская плата ПК является основой системного блока, определяющей производительность и архитектуру компьютера, на ней устанавливаются следующие обязательные компоненты:

1. Процессор и сопроцессор,

2. Память (постоянная, оперативная, КЭШ),

3. Обязательные системные средства ввода – вывода (BIOS),

4. Интерфейсные схемы и разъёмы шин расширений,

5. Кварцевый генератор синхронизации со схемой формирования сброса системы по сигналу Power Good или кнопки Reset.

6. Дополнительный стабилизатор напряжения питания для низковольтных процессоров.

Кроме этих сугубообязательных средств на большинстве системных плат устанавливают и контроллеры интерфейсов для подключения жёстких и гибких дисков, графический адаптер, аудио канал, а также адаптеры COM и LPT портов, мыши и др.

Контроллеры, требующие интенсивного обмена, данными используют преимущество локального подключения к шине процессора. Цель – размещение других контроллеров на системной плате – сокращение общего числа плат. Современные платы исполнены на основе чипсетов – наборов из нескольких БИС, реализующих все необходимые функции связи основных компонентов: процессора, памяти и шин расширений. Чипсет определяет возможности применения различных типов процессора, основной и КЭШ памяти и ряда других характеристик системы, определяющих возможности её модернизации, его тип существенно влияет и на производительность.

Параметры системной платы:

1. Форм-фактор (типоразмер) – определяет её размеры, тип разъёма питания, расположение элементов крепления, размещения разъёмов различных интерфейсов и т.д. (например: ATX 305mm*244mm, LPX 229mm*330mm, AT 305mm*330mm, NLX 229mm*345mm).

2. Процессорный интерфейс – в это понятие включается: тип разъёма, его электрические параметры, возможности BIOS по поддержке конкретных моделей процессора (например: Slot 1 – Celeron, Pentium I, II, III; Socket 370 – Celeron, Pentium I, II, III; Socket 423 – Pentium IV).

3. BIOS – содержится программный код необходимый для управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и др. компонентами.

4. Быстрая память КЭШ – в качестве буферной ёмкости при обмене данными между ОП и МП.

5. Системный набор (чипсет) – обеспечивает работу МП, системной шины, интерфейсов взаимодействия с ОП и др. компонентами ПК. Это 2-е микросхемы – северный и южный мосты. Новые системные наборы имеют так называемую хабовую (узловую) архитектуру: контроллер памяти, контроллер ввода - вывода, BIOS и генератор случайных чисел.

17. Условное графическое обозначение, таблица истинности, общий принцип функционирования триггеров.

Дата добавления: 2015-07-20