Computertechnologiesystemen en netwerkcomplexen. Computermachines, systemen en netwerken. Geschiedenis van de afdeling EphiS

laat een reactie achter 6,950

Specialiteit "Computermachines, systemen en netwerken" (VMSiS)

Kwalificatie - Systeemengineer
Vorm van studie - dagbesteding (budget / betaald), deeltijd (budget / betaald), gereduceerde avondvorm hoger onderwijs, geïntegreerd met secundair gespecialiseerd onderwijs (betaald)

Specificiteit en relevantie

Dankzij de snelle ontwikkeling van computertechnologie in de afgelopen 20-30 jaar, zijn informatietechnologieën (IT-Information Technologies) het vlaggenschip geworden van de nieuwe economie - de kenniseconomie. Bovendien zijn professionele IT-vaardigheden universeel en kunnen een getrainde specialist zich in elk land ter wereld als een veelgevraagde werknemer voelen. Dankzij het competente beleid van de leiders van de Republiek Wit-Rusland op het gebied van geavanceerde technologieën, heeft Wit-Rusland terecht een reputatie opgebouwd als een van de 30 meest geavanceerde landen op het gebied van informatietechnologie ter wereld. In het High Tech Park gevestigde bedrijven creëren softwareproducten van wereldklasse dankzij specialisten die zijn opgeleid aan Wit-Russische universiteiten. Het leeuwendeel van de ingenieurs van deze bedrijven werd voorbereid door BSUIR.

Al deze factoren wekken natuurlijk de interesse van sollicitanten voor de IT-specialiteiten van onze alma mater. Het is echter zelden dat een van de aanvragers bij toelating duidelijk de vragen kan beantwoorden: "- Wat is IT?" "- Wat is het verschil tussen verschillende gebieden van informatietechnologie?" En vooral: "- En in welke richting wordt het voor mij in de toekomst interessant om te studeren, werken en ontwikkelen?"

Wij geven antwoord op deze vragen. En hier en nu.

2. Het verschil tussen verschillende gebieden / specialismen van informatietechnologie zit in het aantal uren dat studenten besteden aan het bestuderen van een bepaalde discipline. Helaas of gelukkig, maar moderne technologieën ontwikkelen zich zo snel dat het fysiek onmogelijk is voor één persoon om alle mogelijke richtingen te bestuderen. Het tijdperk van universele IT-specialisten is onherroepelijk voorbij. Op de een of andere manier, maar op een bepaald moment in zijn leven, is elke IT-ingenieur zich duidelijk bewust van zijn reeks professionele interesses, de niche van de arbeidsmarkt en begint hij intensief te werken om vrij beperkte professionele vaardigheden te verbeteren. Als onze abstracte IT-ingenieur aan het begin van zijn opleiding de basisdingen van de een of andere richting niet onder de knie had, zal hij later niet langer in staat zijn om eenvoudigweg de tijd te vinden om zijn carrière als IT-specialist radicaal te veranderen. Dit patroon is ook terug te vinden in de carrières van schijnbaar verwante professionals. Bijvoorbeeld in het kader van software engineering (Software Engineering): ontwikkelaars van back-endoplossingen, mobiele ontwikkelaars, geautomatiseerd testen, SAP-oplossingen - kunnen na een bepaalde periode van hun professionele leven niet meer "springen" naar de "naburige tak" van IT. Het is voor hen gemakkelijker om door te groeien tot projectmanager of systeemarchitect dan om de volledige stapel tools onder de knie te krijgen voor een of andere gerelateerde IT-richting. In dit opzicht is de kwestie van de initiële keuze van de prioriteitsrichting van hun persoonlijke en professionele groei zeer acuut. Met andere woorden, hoe u zich niet moet vergissen bij het kiezen van een specialiteit, die hoogstwaarschijnlijk te maken zal hebben met de beste jaren van uw leven. Het antwoord is heel simpel: probeer zelf verschillende technologieën uit en bepaal wat je meer, wat minder en wat je helemaal niet leuk vindt.

3. In het kader van de opleiding in het specialisme "Computermachines, systemen en netwerken" kunnen alle beroepsvakken in de volgende verhoudingen worden onderverdeeld: 30% - computerhardware, 30% - computersoftware, 25% - netwerktechnologieën. De overige 15% van de disciplines zijn ofwel universele basisvakken, zoals discrete wiskunde, ofwel zeer gespecialiseerde disciplines die een bovenbouw van hoog niveau zijn boven andere IT-gebieden, zoals digitale signaal- en beeldverwerking. Zo bereidt de computerafdeling een soort "stamcellen" voor IT-specialisten, die al in het leerproces duidelijk beginnen te begrijpen in welke IT-gebieden ze geïnteresseerd zijn en, vanaf ongeveer het 3e jaar, doelbewust verbeteren in de richting die ze hebben gekozen.

Wat ga je leren?

IT vordert in een bijna fenomenaal tempo. Dus 10 jaar geleden was het concept van een smartphone bijvoorbeeld volkomen exotisch (de eerste iPhone werd uitgebracht in 2007!), En vandaag is het aantal mobiele apparaten met toegang tot internet groter dan het aantal vaste en draagbare pc's . Dit alles leidde tot een lawine-achtige groei van de arbeidsmarkt voor verschillende IT-specialisten, een onevenredige stijging van de salarissen in de IT-sector in vergelijking met andere sectoren van de reële economie, een hausse in IT-startups en andere "kinderziektes" van de groei van vergelijkbare complexe systemen. Vandaag de dag is Google dus het meest waardevolle bedrijf ter wereld, dat in slechts twee decennia van een paar oprichters is uitgegroeid tot een wereldwijd bedrijf! Het tweede bedrijf in termen van kapitalisatie is Apple - ook een IT-bedrijf, dat slechts twee keer zo oud is als Google.

Aan de ene kant kan deze dynamiek iedereen die met IT te maken heeft niet anders dan tevreden zijn, maar aan de andere kant, naarmate de systemen (software, hardware, netwerk of gemengde typen) complexer worden, kunnen minder ingenieurs zich voorstellen hoe een computer precies werkt en hoe deze werkt. wordt uitgevoerd.code op verschillende abstractieniveaus in moderne computersystemen. Wij geven je deze kennis. Onze afgestudeerden zijn in staat om alle soorten computersystemen te programmeren - van microcontrollers, desktops en laptops tot netwerkrouters, mobiele apparaten en multiprocessor-computerclusters. Bovendien kunnen systeemingenieurs - afgestudeerden van de computerafdeling van BSUIR, indien nodig, niet alleen een storing in een van de vermelde soorten apparaten diagnosticeren, maar deze in bepaalde gevallen ook zelf oplossen. Wij leren onze studenten computergebruik in de ware zin van het woord onder de knie te krijgen!

Naast een fundamentele opleiding op het gebied van natuurkunde, hogere en discrete wiskunde, elektrotechniek, circuits, metrologie en standaardisatie, beheerst een student van de specialiteit VMSiS de volgende basisdisciplines:
programmeertalen en objectgeoriënteerd ontwerpen (Assembler, C/C++, C#, Java, Scala, JavaScript, HTML, XML, SQL, etc.);
structurele en functionele organisatie van computers;
architectuur van computers en systemen;
automatisering van computer- en systeemontwerp (VHDL, Altera, Xilinx);
digitale verwerking van signalen en beelden;
computercomplexen, systemen en netwerken;
systeemsoftware van computers;
ontwerp van lokale netwerken, hun software en hardware;
informatiebeveiliging in computernetwerken.

Er moet echter worden opgemerkt dat we, naast het onderwijzen van de disciplines die door het curriculum worden aangeboden, onze studenten ook oriënteren op die specifieke kennis en vaardigheden die hij alleen moet beheersen om een succesvolle carrière op te bouwen. Voorbeeld: een lijst met de vereiste minimale kennis van een moderne software-engineer voor computersystemen.

Op de Computerafdeling - de vrijgaveafdeling kunnen studenten tijdens hun studie binnen het curriculum het internationale CCNA-certificaat ontvangen van de Cisco Networking Academy-tak, evenals het educatief centrum National Instruments dat sinds 2010 op de afdeling actief is. Op basis van een high-performance computing-cluster krijgen VMSiS-studenten praktische vaardigheden in de ontwikkeling van parallelle algoritmen met behulp van CUDA-, MPI-, OpenMP-technologieën.

Ons doel voor de komende vijf jaar is om van de afdeling een aantrekkingspunt te creëren voor zowel studenten als afgestudeerden van ten minste onze specialiteit. We geloven zelfs dat de universiteit een van de weinige plaatsen is waar een creatieve en technisch onderlegde persoon zijn potentieel kan ontketenen om iets nieuws te creëren. Hoewel er een kans is om te leren van onze senior collega's, die nog steeds de Sovjet-technische school hebben, moeten we maximaal van hen leren hun kennis en ervaring, maar vooral - wetenschappelijke cultuur en dorst naar kennis. Zonder deze wortels zal onze toekomst niet erg gelukkig zijn. Momenteel begrijpen nog maar weinig studenten het belang van onderzoekswerk (R&D) tijdens hun studie aan de universiteit. Maar we verliezen de hoop niet om dit aantal aanzienlijk te verhogen - we leiden studenten op om informatie te analyseren en proberen getalenteerde jonge mensen te stimuleren tot wetenschappelijk werk, door hen te betrekken bij echt interessante en veelbelovende projecten.

Afgestudeerde vooruitzichten

Onze systeemingenieurs hebben een beroep dat competitief is op de wereldmarkt. Statistieken tonen aan dat ongeveer 70% van onze afgestudeerden nu in de software-industrie werkt, 20% als systeembeheerder en technische ondersteuningsingenieurs, en dat ongeveer 10% zich bezighoudt met de ontwikkeling van hardwareoplossingen. Op dit moment, als je kijkt naar het LinkedIn-netwerk van professionele contacten, werkt ongeveer 50% van onze afgestudeerden in het buitenland, waaronder in wereldberoemde bedrijven als Twitter, Samsung en Amazon.

De jongens die in Wit-Rusland verbleven, bevestigen echter de bovenstaande stelling over de universaliteit van onze training - op het moment van schrijven werkten bijvoorbeeld 10 van onze afgestudeerden bij Wargaming.net in verschillende functies - QA Engineer (1), Release Manager (1), Software engineer (2), Web Developer (3), UI Developer (1), AS3 Developer (1) en IT Solutions Administrator (1). In het bedrijf "Viber Media, Inc." - minimaal 3 personen in de volgende functies: Software Engineer (iOS), Android Developer (1) en Infrastructure Engineer (1). Bij Epam, het grootste IT-bedrijf in Wit-Rusland, werken zo'n 150 mensen in alle mogelijke technische en administratieve functies. Ongeveer 15 van onze afgestudeerden hebben sinds 1995 hun eigen IT-ondernemingen georganiseerd

Afstudeerafdeling -Afdeling elektronische rekenmachines.
afdelingshoofd -docent, kandidaat technische wetenschappen Nikulshin Boris Viktorovich
tel.: +375 17 293-23-79.

De set hardware en software die is ontworpen voor informatieservice van mensen en technische objecten, wordt een generaliserende term genoemd gegevensverwerkingssysteem:... Een andere algemene term is Informatie Systeem.

Als een informatiesysteem wordt gebruikt om technische systemen aan te sturen, wordt dit vaak informatiebeheersysteem... Dit zijn de meest voorkomende namen voor dergelijke systemen.

VM is een van de klassen van informatiesystemen. Naast de VM-klasse zijn dit VC, VS en netwerken. Laten we eens kijken naar de belangrijkste onderscheidende kenmerken van deze klassen van informatiesystemen.

De VM is ontworpen om een breed scala aan problemen op te lossen door gebruikers die in verschillende vakgebieden werken (oplossen van wiskundige problemen, tekstverwerking, boekhouding, games, enz.). De hoofdeenheid van de VM, die informatie converteert en het computerproces bestuurt op basis van het programma, is de processor. (Het woord "processor" is afgeleid van het woord "proces") De processor initialiseert het proces van het uitvoeren van een programma en bestuurt het.

Computercomplex- dit zijn verschillende VM's (of computersystemen), informatief met elkaar verbonden (meestal via een serieel kanaal). Bovendien bestuurt elke VM onafhankelijk zijn eigen rekenprocessen en is intensief (in vergelijking met de informatie-interactie van processors in multiprocessorsystemen). VC's worden vooral veel gebruikt in informatiebeheersystemen. Regelobjecten in technische systemen hebben vaak een aanzienlijke omvang in de ruimte en bevatten een groot aantal eenheden, technologische eenheden, enz. Met de ontwikkeling van de middelen en technologieën van computernetwerken, worden moderne telecommunicatiemiddelen gebruikt in informatie- en controlesystemen, en het informatie- en controlesysteem wordt geïmplementeerd in de vorm van een lokaal computernetwerk, en niet een VC.

Computersysteem: wordt een informatiesysteem genoemd dat is geconfigureerd om problemen in een specifiek toepassingsgebied op te lossen, d.w.z. het heeft hardware- en softwarespecialisaties die betere prestaties en lagere kosten opleveren. Vaak bevat de VS meerdere processors, waartussen tijdens het proces een intensieve uitwisseling van informatie plaatsvindt, die een enkele controle hebben over de rekenprocessen. Dergelijke systemen worden genoemd multiprocessor... Een ander veelvoorkomend type vliegtuig is: microprocessorsystemen... Ze zijn gebouwd met behulp van een microprocessor (MP), of een microcontroller, of een gespecialiseerde digitale signaalprocessor. Dergelijke systemen zijn typisch gespecialiseerd voor de taken van lokale controle en bewaking van technologische apparatuur in technische en huishoudelijke systemen. De overeenkomstige vliegtuigen worden vaak aangeduid als: ingebed vliegtuig.

Een onderscheidend kenmerk van netwerken als een klasse van informatiesystemen zijn de ontwikkelde functies van informatie-interactie.

De middelen voor het verzenden en verwerken van informatie in het netwerk zijn gericht op het collectieve gebruik van gemeenschappelijke netwerkbronnen - hardware, informatie en software. abonnee systeem Is een set van VM's, software (software), randapparatuur, communicatiemiddelen met het telecommunicatiesubsysteem (communicatiesubnet). Communicatie subsysteem- een set fysieke media voor informatieoverdracht, hardware en software die informatie-interactie van abonneesystemen mogelijk maken.

Twisted pair, kabel, glasvezel, elektromagnetische golven worden gebruikt als fysiek medium voor informatieoverdracht.

Apparatuur voor informatiesystemen, met inbegrip van computer- en telecommunicatieapparatuur, wordt hardware(hardware).

Stuur uw goede werk in de kennisbank is eenvoudig. Gebruik het onderstaande formulier

Studenten, afstudeerders, jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

MINISTERIE VAN TAK VAN RUSLAND

Tak van de federaleing

hoger beroepsonderwijs

"Samara State Technical University" in Syzran

Afdeling Informatica en Besturingssystemen

Afrekening en toelichting

op papier zetten

"Computermachines, systemen en netwerken"

Kunstenaar: student gr. EABZ-301

Golovin K.O.

Hoofd van de Kirgizische Republiek: Ph.D., universitair hoofddocent

AV Tarakanov

Inhoud

1. Inleiding
2. Beschrijving van de microprocessor
3. Beschrijving van bewerkingen
4 Programmacode voor de geïllustreerde processor
5 ... Blokschema van het programma
7. Conclusie
8. Bibliografie

1. Inleiding

Momenteel worden veel modellen van microprocessors geproduceerd met een zeer breed scala aan parameters. Dit cursusproject beschrijft een hypothetische microprocessor met een architectuur (dwz structuur en taal) die typerend is voor moderne microprocessors. Hoewel onze hypothetische microprocessor niet in de handel verkrijgbaar is, komt hij dicht in de buurt van sommige real-life modellen, zoals Intel's 8000-serie processors.

Een microcomputer is een bussysteem dat bestaat uit modules of blokken, geïmplementeerd in de vorm van grote en zeer grootschalige geïntegreerde schakelingen. Deze modules verwerken informatie, regelen de stroom en interpretatie van opdrachten, regelen de werking van bussen, slaan informatie op en communiceren tussen de computer en zijn omgeving.

De eerste vier functies worden meestal uitgevoerd door één functioneel blok - de microprocessor. Informatieopslagfuncties worden uitgevoerd door een opslagapparaat. Het kan zowel permanent als willekeurig toegankelijk geheugen bevatten. Ten slotte wordt externe communicatie afgehandeld door blokken die I / O-poorten worden genoemd. Elke dergelijke poort is een interface tussen de microprocessor en: een extern apparaat, zoals een terminal (display en toetsenbord), extern geheugen voor het opslaan van grote hoeveelheden informatie, een procescontroller of meetinstrument.

De belangrijkste taak van de microprocessor is het uitvoeren van de programmacode (commando's). Zowel de instructies als de gegevens die ze verwerken, worden in één vorm in het geheugen opgeslagen, namelijk in de vorm van binaire getallen. Het gebruik van een binair getalsysteem maakt het mogelijk om de inrichting van een microprocessor en andere computersystemen aanzienlijk te vereenvoudigen. Programmering voor technologische microprocessors, waarvoor geen vertalers van hogere talen zijn, wordt uitgevoerd door operanden en instructienummers rechtstreeks te specificeren met behulp van echter geen binair, maar een handiger hexadecimaal getalsysteem.

De structuur van een microcomputer die uit dergelijke blokken bestaat, is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1 - De structuur van een microcomputer met een busorganisatie

De interactie van de blokken wordt uitgevoerd met behulp van drie typen bussen: adresbussen, databussen en besturingsbussen.

Voor het cursuswerk wordt een hypothetische (geïllustreerde) microprocessor met een reeks instructies en een reeks van vijf elementen - positieve gehele getallen ingesteld. De volgende lijst van te programmeren bewerkingen moet worden uitgevoerd met de elementen van deze array:

1. Operatie nr. 6. - overgang naar een subroutine met de overdracht van parameters via de stapel.

2. Operatie nr. 4 - lus (toevoeging van alle array-elementen).

3. Operatie 7 - vermenigvuldiging van twee array-elementen.

4. Operatie nr. 5 - overgang naar een subroutine met de overdracht van parameters via registers.

5. Operatie nr. 3 - het vinden van de grootste van de array-elementen.

6. Operatie nr. 2 - toevoeging van array-elementen met een constante.

7. Operatie nr. 1 - toevoeging van twee willekeurige array-elementen.

2. Beschrijving van de microprocessor

Figuur 2 toont de algemene structuur van een hypothetische illustratieve microprocessor.

Figuur 2 - Structuur van een hypothetische microprocessor

De componenten geven aan dat het een programmeerbare processor is. Verschillende componenten, namelijk de programmateller (programmateller), de stapel en het commandoregister, worden gebruikt om commando's te verwerken.

Componenten als ALU, carry trigger, algemene registers (of werkregisters) en data-adresregister worden gebruikt om gegevens te verwerken. Alle andere componenten, namelijk de commandodecoder en de besturings- en synchronisatie-eenheid (CCU), regelen de werking van andere componenten. De interactie van de componenten vindt plaats via interne datatransmissiekanalen. De microprocessor communiceert met andere eenheden (geheugen- en invoer-/uitvoerapparaten) via de adresbus, databus en besturingsbus.

De microprocessor werkt met woorden bestaande uit 8 bits. Dergelijke woorden, bytes genoemd, zijn handig voor het uitvoeren van rekenkundige en logische bewerkingen. Als in berekeningen getallen van "grotere lengte" worden aangetroffen, worden speciale programma's gebruikt voor berekeningen met "dubbele precisie", "drievoudige precisie", enz.

Aan de andere kant staat een 8-bits adres slechts 2 8 = 256 geheugenplaatsen. Voor echte taken is dit natuurlijk niet genoeg. Daarom worden gewoonlijk 16 bits (twee bytes) gebruikt om het geheugenadres in te stellen, waardoor 2 16 = 65 536 cellen direct kunnen worden geadresseerd.

Informatie van en naar de microprocessor wordt via bussen verzonden. De databussen bestaan uit 8 regels volgens de woordlengte, terwijl de adresbus uit 16 regels bestaat. Zoals getoond in figuur 2, is de adresbus unidirectioneel en de databus bidirectioneel. De besturingsbus bestaat uit 5 lijnen die naar de besturings- en synchronisatie-eenheid leiden en 8 lijnen die deze verlaten. Deze lijnen dragen stuur- en tijdsignalen tussen de componenten van de microprocessor en tussen de microprocessor en andere eenheden van de microcomputer.

De commandoteller bestaat uit 16 bits en bevat het adres van de volgende commandobyte die uit het geheugen wordt gelezen. Het wordt automatisch met één verhoogd nadat elke byte is gelezen. Er is een relatie tussen de programmateller en de bovenkant van de 64 registerstapel. Een van de functies van de stapel is het opslaan van het retouradres van de subroutine. De stapel kan ook gegevens van de bovenste drie algemene registers en een carry-trigger opslaan.

Terwijl een datawoord altijd één byte is, kan een commando één, twee of drie bytes zijn. De eerste byte van een commando komt uit het geheugen via de databus naar het commandoregister. Deze eerste byte wordt toegevoerd aan de ingang van de commandodecoder, die de betekenis ervan bepaalt. In het bijzonder bepaalt de decoder of de instructie uit één byte bestaat of uit meer bytes bestaat. In het laatste geval worden extra bytes vanuit het geheugen over de databussen overgedragen en ofwel in het dataadresregister ofwel in een van de algemene registers ontvangen.

Het data-adresregister bevat het operandadres voor instructies die toegang hebben tot het geheugen, het poortadres voor I/O-instructies of het adres van de volgende instructie voor springinstructies.

Vijftien 8-bits algemene registers bevatten operanden voor alle gegevensinstructies. Deze registers worden gespecificeerd met behulp van 4-bits codes van 0000 tot 1110. Register 0000 wordt de accumulator (ACC) genoemd en is betrokken bij alle rekenkundige en logische bewerkingen. Het bevat met name een van de operanden voordat de bewerking wordt uitgevoerd en ontvangt het resultaat nadat het is voltooid. Over het algemeen zijn algemene registers toegankelijk via de K-selector of de r-selector. De R-selector geeft toegang tot elk register, terwijl alleen de registers 0000, 0001 en 0010 beschikbaar zijn via de r-selector.

Een zeer handige functie die op veel machines wordt aangetroffen, is indirecte adressering. De toewijzing van een niet-bestaand algemeen register 1111 wordt gebruikt als een indicatie om toegang te krijgen tot een geheugenbyte op een 16-bits adres, dat wordt verkregen door de inhoud van twee vaste algemene registers te combineren. Namelijk de meest significante 8 bits van het adres uit register 0001 (H), en de onderste 8 bits van het adres uit register 0010 (L). Om dit soort indirecte adressering te verduidelijken, neem aan dat register 0001, d.w.z. register H, bevat 1011101, en register 0010, d.w.z. register L bevat 00101011. Dan zal elke instructie die verwijst naar register 1111 ervoor zorgen dat de operand wordt opgehaald uit de geheugencel met het adres 101110100101011.

programmeercode microprocessor

Alle rekenkundige en logische bewerkingen worden uitgevoerd in een rekenkundige logische eenheid (ALU). De ALU-ingangen zijn twee 8-bits bussen. Een daarvan komt van de accumulator (register 0000) en de andere van R. - een selector die ofwel een van de registers voor algemene doeleinden van 0000 tot 1110 selecteert, of een geheugenlocatie als indirecte adressering is gespecificeerd. Een andere invoerlijn komt naar de ALU van de carry-trigger C, die betrokken is bij enkele rekenkundige en logische bewerkingen.

De resultaten van de ALU worden overgebracht naar de accumulator via de 8-bits uitgangsbus. Er lopen nog twee lijnen van de ALU naar de besturings- en synchronisatie-eenheid; ze geven informatie over de aan- of afwezigheid van twee speciale voorwaarden: de accumulator bevat nullen (regel Z) en het meest significante bit van de accumulator is 1 (regel N). De tweede regel is erg handig bij het werken met getallen in de complementcode van twee, wanneer het meest significante bit is ondertekend, waarbij 1 overeenkomt met negatieve getallen. De carry-trigger en beide ALU-statuslijnen Z en N worden vlaggen genoemd en worden gebruikt in voorwaardelijke vertakkingsinstructies.

Het laatste onderdeel van de microprocessor is de besturings- en synchronisatie-eenheid (CU). Het ontvangt signalen van de commandodecoder, die het commando analyseert. Zoals reeds vermeld, worden signalen ontvangen van de ALU en van de overdrachtstrigger naar de WCD, volgens welke de voorwaarden voor besturingsoverdrachten worden bepaald. Alle andere componenten van de microprocessor ontvangen besturings- en synchronisatiesignalen van de WCD, die nodig zijn voor het uitvoeren van de opdracht. Met behulp van 13 externe lijnen wordt de interface van het besturingsapparaat met andere microcomputermodules gerealiseerd.

3. Beschrijving van bewerkingen

1. Bediening van het laden van het programma.

Een speciaal laadprogramma voert bewerkingen uit om het vereiste programma vanaf een invoerapparaat in te voeren en in het geheugen te plaatsen. De hoofdroutine roept de invoerroutine vier keer op om de eerste vier adreswoorden in te voeren, waarbij deze woorden telkens worden overgedragen naar nieuwe algemene registers. Dan begint de cyclus van het overbrengen van de ingevoerde woorden naar het geheugen. Elk woord wordt ingevoerd door een invoersubroutine en vervolgens overgebracht naar de corresponderende geheugencel, waarvan het adres wordt ingesteld door de huidige adreswaarde (TA). TA wordt elke keer dat de cyclus wordt doorlopen met 1 verhoogd, d.w.z. na ontvangst van elk woord. Aan het einde van de cyclus wordt gecontroleerd of de TA de waarde van het eindadres (KA) niet overschrijdt. Als dit het geval is, eindigt de downloadprocedure; anders herhaalt de cyclus zich. Het loaderprogramma start op locatie 0000. Het programma adresseert twee invoerpoorten: poort 00 voor statusinformatie en poort 01 voor data. De eerste groep commando's komt overeen met de hoofdprocedure. De invoerroutine begint op locatie 001D. Algemene registers 1, 2, 3 en 4 slaan respectievelijk TA H TA L, KA H en KA L op. Ze worden geladen met adresinformatie van het invoerapparaat. Hiervoor wordt telkens een subroutine-sprongcommando en een transfercommando uitgevoerd.

De cyclus begint met een sprongcommando naar de invoersubroutine. Na terugkeer ervan bevindt het volgende ingevoerde woord zich in de accumulator. Dit woord wordt overgebracht naar een geheugenlocatie onder gebruikmaking van een indirect adresseringsmechanisme in de illustratieve microprocessor. De instructie MOV O tot F draagt namelijk de inhoud van de accumulator over naar een geheugencel waarvan het adres wordt gegeven door de inhoud van registers 1 en 2 (d.w.z. H en L). Omdat deze registers de TA-waarde bevatten, komt het woord op de juiste plaats in het geheugen. Het volgende commando, IHL, verhoogt de TA-waarde met 1. De vergelijking van de TA- en CA-adressen wordt uitgevoerd met behulp van een dubbele precisie-aftrekprocedure en een daaropvolgende voorwaardelijke vertakking. Voor aftrekken met dubbele precisie worden eerst de onderste delen van de TA en KA afgetrokken, en vervolgens de hogere delen met de deelname van de lening die overblijven van de lagere delen. De laatste lening blijft in trigger C. Het volgende commando is "jump at zero carry" naar het begin van de cyclus. Met C = 0 gaan we weer de cyclus in, met C = 1 stopt het programma.

2. Bewerkingen nr. 6 - bewerking van overgang naar een subroutine met de overdracht van parameters via de stapel.

De eerste twee commando's vullen de H- en L-registers met respectievelijk de hoge en lage delen van het adres van het eerste nummer. Het volgende PUSH-commando duwt de waarden van deze registers op de stapel. Daarna wordt de stapel twee keer gedropt. Het tweede nummer wordt op dezelfde manier op de stapel geschoven. Nadat de gegevens op de stapel zijn geduwd, gaat een vertakking naar een subroutine die de stapel ontlaadt met behulp van het POP-commando. De gegevens die uit de stapel worden gehaald, worden met de STR-instructie naar geheugencellen overgebracht. RET-opdracht - verlaat de subroutine.

3. Operatie nr. 4 - alle elementen van de array toevoegen.

De eerste twee teams voeren in H en L het adres van het eerste nummer in. Vervolgens wordt de beginwaarde gelijk aan 5 in register 3 geplaatst. Register 3 zal fungeren als teller van het aantal opgetelde getallen. De som wordt geaccumuleerd in algemeen register 4 en een beginwaarde nul wordt daarin ingevoerd. Ten slotte wordt de constante 1 in het algemene register 5 geladen, dat tijdens het optellen van de getallen van de teller wordt afgetrokken. Het werkende deel van de cyclus begint met het laden van de huidige privé-som in de accumulator uit register 4. Dan volgt de optelinstructie ADD F, met daarin een speciale pointer F, die eigenlijk overeenkomt met een cel in het hoofdgeheugen met een adres in een paar van registers H en L. De inhoud van deze cel wordt toegevoegd aan de privé hoeveelheid in de batterij. Daarna wordt het resultaat overgebracht naar algemeen register 4. Vervolgens wijzigt de IHL-instructie de H- en L-registers zodat ze het adres bevatten van de gegevens die tijdens de volgende iteratie moeten worden verwerkt. De lusteller wordt dan doorgegeven aan de accumulator, verlaagd met 1, en teruggestuurd naar register 3. Wanneer de berekening voltooid is, zal de accumulator 0 zijn. Deze voorwaarde wordt getest door de instructie "voorwaardelijke sprong op niet-nul accumulator". Als er 0 in de accumulator is, vindt er geen sprong plaats en gaat het programma naar de stopopdracht, anders wordt de volgende iteratie uitgevoerd.

4. Operatie 7 - de operatie van het vermenigvuldigen van twee array-elementen.

De registers zijn als volgt verdeeld: R 2 is de iteratieteller, R 3 is het vermenigvuldiger 1-element van de array, R 4 is de factor 2 van het element, R 5 is het bovenste deel van het product pn, R 6 is de onderste deel van het product PL. De operatie begint met de initialisatie van de cyclus - het instellen van nullen in de registers van de bovenste en onderste delen van de producten, het instellen van de beginwaarde van de teller. Vervolgens wordt de vermenigvuldiger 1 vanuit register 4 in de accumulator geladen, de vermenigvuldiger wordt cyclisch naar rechts verschoven en het resultaat wordt teruggestuurd naar register 4. Zo verschijnt het volgende bit van de vermenigvuldiger, dat het deelproduct bepaalt, op de carry-trigger C. Vervolgens wordt, om toevoeging en ploegen voor te bereiden, het oudste deel van het product rn overgebracht naar de batterij. Het testen van C = 1 wordt uitgevoerd door het commando "branch with non-zero carry". Hiermee kan het volgende commando worden overgeslagen wanneer C = 0. Deze volgende instructie voegt het tweede vermenigvuldigtal toe aan de accumulator (die pn bevat) en winkels dragen van de meest significante bit naar C. Dan worden Pn en C cyclisch naar rechts verschoven met de RTR-instructie. Na de verschuiving wordt de nieuwe waarde van pn teruggestuurd naar register 5. Vervolgens worden pl en C naar rechts verschoven, waarvoor pl uit register 6 in de accumulator wordt geladen, cyclisch samen met C verschoven en het resultaat wordt teruggestuurd naar register 6 Daarna wordt de teller in register 2 met 1 verlaagd door de instructie DHL, het resultaat wordt overgebracht naar de accumulator en getest door het commando "jump at non-zero accumulator". Als de accumulator 0 bevat, wordt de subroutine verlaten; anders wordt de besturing overgedragen aan het begin van de cyclus.

5. Operatie nr. 5 - de werking van de overgang naar de subroutine met de overdracht van parameters via de registers.

De LDR 0-instructie laadt het eerste nummer in de accumulator, vervolgens brengt de MOV-instructie gegevens over naar register 5. Vervolgens wordt het tweede nummer in de accumulator geladen en worden de gegevens overgebracht naar register 6. Het derde nummer wordt op dezelfde manier geladen , worden de gegevens overgebracht naar register 7. Vervolgens vindt een overgang naar de subroutine plaats, die gegevens van registers 5, 6, 7 naar geheugenlocaties overbrengt met behulp van de MOV- en STR-instructies. RET-opdracht - verlaat de subroutine.

6. Operatie nr. 3 - het vinden van de grootste van de array-elementen.

De LDR 0-instructie laadt 1 element in de accumulator, de LDR 1-instructie plaatst 2 elementen in het algemene register 1. Vervolgens worden ze vergeleken door 2 van 1 af te trekken. Als het 2-element strikt groter is dan het eerste, dan is er een lening in de meest significante bit, die wordt opgeslagen als één in overdrachtstrigger C. Maar zelfs voordat de overdracht van C wordt gecontroleerd, wordt de waarde van de 1e, als een "proef", de grootste van de 1e en 2e in register 2 geladen Vervolgens wordt een conditioneel sprongcommando uitgevoerd met de waarde van C. Als C niet gelijk is aan nul, dan wordt de rol van de grootste, d.w.z. 1 element, vervangen door 2 element. Als C = 0, dan vindt de overgang naar het laden van het derde element van de array plaats, en in dit geval blijft de derde over als de grotere waarde - aftrekking van de grootste getallen 1 en 2 vindt plaats, de aanwezigheid van een lening wordt gecontroleerd. Als er een lening is, dan is de 3e groter en wordt de 3e overgebracht naar register 2, ter vervanging van de grootste van 1 en 2. In ieder geval staat de grootste waarde van de getallen in register 2 en wordt deze vergeleken in de dezelfde manier met het volgende 4 element, en dan het vijfde element van de array. Na het vergelijken van alle 5 de getallen, draagt de STR 2 instructie de inhoud van register 2 over, d.w.z. de grootste waarde van de getallen in de geheugenlocatie.

7. Operatie nr. 2 - toevoeging van array-elementen met een constante.

De LDR 1-instructie laadt de 2D-constante in register 1, de LDR 0-instructie laadt 1 element van de gespecificeerde array in de accumulator. Vervolgens wordt met gebruikmaking van de ADD 1-instructie de in de accumulator opgeslagen waarde opgeteld bij de in register 1 opgeslagen waarde. Het resultaat van de som wordt overgebracht naar de geheugenlocatie met behulp van de STR-instructie. Vervolgens worden de overige elementen van de array 2,3,4,5 op dezelfde manier in de accumulator geladen, aangevuld met een constante. Een constante van één byte wordt in register R3 geladen, register R5 bevat een teller voor het doorlopen van alle array-elementen.

8. Operatie # 1 - toevoeging van twee willekeurige array-elementen.

De LDR 0 instructie laadt het eerste nummer in de accumulator, de LDR 1 instructie laadt het tweede nummer in het register 1. Vervolgens worden de geladen getallen opgeteld met het commando ADD 1. Het resultaat van de som wordt opgeslagen in de accumulator. Het STR 0-commando draagt de accumulatorwaarde over naar een geheugenlocatie.

4. Programmacode voor de geïllustreerde processor

	Opdracht machinetaal	Team in symbolische vorm	Een reactie
Laadprogramma
			De invoersubroutine voor TA H . oproepen



			Aanvraag voor TA L



			Verzoek voor ruimtevaartuig N



			KA L aanvragen



			De woordinvoercyclus begint


			Overdracht van het woord in M [TA]
			TA + 1 -> TA.
			Dubbele precisie aftrekken van TA van CA
			Stel C = 1 in als TA> KA


			Lening check in C. Als er geen lening is
			nieuw woord invoer

			Ga naar bewerkingen


			Start van het invoerprogramma. Woordinvoer
			staten.
			Het karakterbit in het statuswoord controleren.
			Indien 0, herhaal controle

			Een woord in de batterij invoeren vanaf het apparaat

			Terug van subroutine
Operatie№6

			eerste element


			Doorgaan naar de stapel
			Instelling in registers H en L adressen
			tweede element


			Doorgaan naar de stapel
			Ga naar subroutine op locatie 00F4


Operatie№4
			Instelling in registers H en L adressen
			eerste element


			De beginwaarde instellen
			cyclusteller gelijk aan 5
			De gedeeltelijke som instellen op 0



			Een nummer toevoegen


			Toename in H en L

			Teller met 1 . verlagen

			Controle einde cyclus



			De inhoud van de ezel doorgeven aan cel 0107


Operatie№7
			Nulwaarden instellen in Rн en R L





			Instelling op de teller van de initiaal
			waarden 8




			Cyclische verschuiving naar rechts, ml. het Ass-bit gaat naar C
			De verschoven multiplier onthouden

			Multiplier bit-test. Spring op 0





			De toevoeging van het vermenigvuldigtal aan art. onderdeel van het werk
			Verschuiving van Рн naar rechts, ml. beetje in C
			De verschoven Rн . onthouden

			Shift C en Jr. delen van het werk naar rechts
			Opslaan verschoven R L
			Teller met 1 . verlagen

			Testen kont. Herhaling
			cyclus indien niet nul

			Overdracht van art. delen van het werk in register 1
			Overdracht ml. delen van het werk in register 2
			Doorgeven van de inhoud van register 1 naar locatie 0108


			Doorgeven van de inhoud van register 2 naar locatie 0109


Operatie№5












			Ga naar subroutine in cel 00E7


Operatie№3
			Overdracht van het 1e element uit het geheugen naar Ass


			Breng 2e over van geheugen naar register 1


			Aftrekken van 2 e. vanaf 1el. Trigger C is ingesteld als 2 el. meer dan 1
			Geef zoveel mogelijk 1 nummer door om 2 te registreren


			C controleren op een lening. Als er geen lening is dan 1> 2 en het volgende commando wordt weggelaten


			2 array-elementen doorgeven aan register 2, 1 vervangen als 2> 1


			Doorgeven van 3 array-elementen van geheugen naar register 1


			Overdracht van de grootste van de 1e en 2e naar de batterij van reg. 2
			Aftrekken van de 3e van de grootste van de 1,2 getallen. C is ingesteld als 3 groter is
			C controleren op een lening. Als er een lening is, dan is 3 meer, anders vervalt het volgende commando.


			De 3e doorgeven om 2 te registreren, waarbij de grootste van 1 en 2 wordt vervangen als 3 groter is


			Doorgeven van 4 array-elementen van geheugen naar register 1


			Het grootste van 1,2,3-nummers doorgeven aan de accumulator vanuit register 2
			De 4e aftrekken van de grootste onder 1,2,3. C wordt ingesteld als de vierde groter is.
			C controleren op een lening. Als er een lening is, dan 4
			meer, anders wordt de volgende opdracht weggelaten.

			4e doorgeven aan register 2, ter vervanging van de grootste van de array 1,2,3 als 4 groter is


			Doorgeven van 5 array-elementen van geheugen naar register 1


			De grootste van de array-elementen 1,2,3,4 doorgeven aan de accumulator vanuit register 2
			5 aftrekken van de grootste onder 1,2,3,4. C is ingesteld als 5 groter is
			Controleer C op de aanwezigheid van een lening, als er een lening is, dan is 5 meer,
			anders wordt de volgende opdracht weggelaten.

			5 doorgeven aan register 2, ter vervanging van de grootste van 1,2,3,4 als 5 groter is.


			Overdracht van het grootste element naar cel 010A


Operatie№2





			Optellen van 1 getal met een constante, de som van Ass
			De Ass-inhoud doorgeven aan cel 010B


			De inhoud van een geheugencel overbrengen


			Optellen van 2 getallen met een constante, de som van Ass
			De inhoud van de Ass doorgeven aan cel 010C


			De inhoud van een geheugencel overbrengen


			Optelling van 3 getallen met een constante, de som van Ass
			De inhoud van de Ass doorgeven aan cel 010D


			De inhoud van een geheugencel overbrengen


			Optelling van 4 getallen met een constante, de som van Ass
			De Ass-inhoud doorgeven aan cel 010E


			De inhoud van een geheugencel overbrengen


			Optellen van 5 getallen met een constante, de som van Ass
			De Ass-inhoud doorgeven aan cel 010F


Operatie№1
			De inhoud van een geheugencel overbrengen


			De inhoud van een geheugencel overbrengen
			0103 om te registreren 1

			Optelling van 0 en 1 registers, de som van de Ass
			De Ass-inhoud doorgeven aan cel 0110


Het eindeactiviteiten
			Het programma stoppen
			Begin van de subroutine voor bewerking # 5. Overbrengen van de inhoud van register 5 naar Ass
			De Ass-inhoud doorgeven aan cel 0111


			De inhoud van register 6 doorgeven aan register 1
			Doorgeven van de inhoud van register 1 naar locatie 0112


			De inhoud van register 7 doorgeven aan register 2
			Doorgeven van de inhoud van register 2 naar locatie 0113


			Terugkeer van subroutine operatie #5
			Begin van de subroutine voor bewerking # 6. Gegevens uit de stapel halen
			Doorgeven van de inhoud van register 1 naar locatie 0114


			Doorgeven van de inhoud van register 2 naar locatie 0115


			Gegevens uit de stapel halen
			Doorgeven van de inhoud van register 1 naar locatie 0116


			Doorgeven van de inhoud van register 2 naar locatie 0117


			Terugkeer van de subroutinebewerking nummer 6
			1 array-element
			2 array-elementen
			3 array-elementen
			4 element van de array
			5 elementen van de array
			Het resultaat van het optellen van alle getallen
			Het resultaat van het vermenigvuldigen van twee getallen (st. Part)
			Het resultaat van het vermenigvuldigen van twee getallen (junior part)
			Het resultaat van het vinden van het grootste getal
			Het resultaat van het optellen van 1 getal met een constante
			Het resultaat van het optellen van 2 getallen met een constante
			Het resultaat van het optellen van 3 getallen met een constante
			Het resultaat van het optellen van 4 getallen met een constante
			Het resultaat van het optellen van 5 getallen met een constante
			Het resultaat van het optellen van 2 getallen
			Gegevens uit het register
			Gegevens uit het register
			Gegevens uit het register
			Gegevens uit de stapel
			Gegevens uit de stapel
			Gegevens uit de stapel
			Gegevens uit de stapel

5. Blokschema van het programma

Geplaatst op http://www.allbest.ru/

6. Kaarten van informatiestromen

De uitvoering van een opdracht bestaat uit twee fasen. De eerste fase is het lezen van de opdracht uit het geheugen. Er is één machinecyclus (drie klokcycli) nodig om elke byte te lezen. Na het lezen van de eerste byte (opcode) die het commandoregister binnenkomt, bepaalt de besturingseenheid uit hoeveel bytes het commando bestaat. Als er nog een of twee bytes zijn, worden respectievelijk een of twee machinecycli besteed om ze te lezen. Deze bytes gaan naar het data-adresregister. De tweede fase is de uitvoering van de opdracht. Sommige instructies worden uitgevoerd in de laatste cyclus van een machinecyclus, terwijl andere een andere machinecyclus nodig hebben om uit te voeren (instructies voor het laden en opslaan van een register en instructies met indirecte adressering).

Laten we informatiestroomkaarten presenteren voor operatie # 6. Het programma voor bewerking 6 bestaat uit de volgende bewerkingen: LRI, PUSH, JMS, POP, STR, RET.

Figuur 3 - Kaart van informatiestromen voor het LRI-commando

De LRI-opdracht is een opdracht van twee bytes, de eigenaardigheid is dat de gegevens deel uitmaken van de opdracht zelf, met behulp van een dergelijke opdracht is het erg handig om constanten in te stellen. De in de eerste cyclus geselecteerde byte wordt in het commandoregister geplaatst en de in de tweede geselecteerde byte in het dataadresregister. Daarna, tenzij R 11112 is, wordt de opdracht beëindigd bij de derde sync-puls op de tweede machinecyclus. De onderste 8 bits van het data-adresregister, die de tweede byte van het commando bevatten, worden overgebracht naar het algemene register R. Na het ophalen en decoderen wordt de tweede byte van de databus naar het data-adresregister gevoerd en vervolgens overgedragen van daar naar de R-selector, waar het in het commando gespecificeerde register wordt opgehaald.

Een van de speciale commando's van de programmacode is het enkelbyte PUSH-commando, dat wordt gebruikt om gegevens naar de stapel te pushen. De stapel wordt twee keer gedropt. Als resultaat bevat het tweede register van de stapel de waarde van de accumulator met een carry, en het eerste (bovenaan de stapel) bevat de inhoud van het paar registers H en L. De kaart van informatiestromen wordt getoond in figuur 4.

Figuur 4 - Kaart van informatiestromen voor het PUSH-commando

De volgende in de gegeven operatie # 6 is het JMS-commando, dat drie bytes bevat en dient als het commando om de subroutine aan te roepen. De stapel wordt neergelaten en de inhoud van de commandoteller wordt bovenop de stapel geduwd. De inhoud van het laatste register op de stapel gaat verloren. De inhoud van de commandoteller wordt vervangen door de tweede en derde bytes van het JMS-commando, waarbij de tweede byte de hogere 8 bits van de opdrachtteller vervangt en de derde byte-lage 8 bits, waardoor de besturing worden overgebracht naar de opgegeven locatie. Een kaart van informatiestromen wordt getoond in figuur 5.

Figuur 5 - Kaart van informatiestromen voor het JMS-commando

De volgende speciale instructie in de programmacode is de single-byte POP-instructie, die wordt gebruikt om gegevens uit de stapel te halen. De inhoud van de bovenkant van de stapel wordt overgebracht naar het paar registers H en L. De inhoud van de onderste helft van het tweede register van de stapel wordt overgebracht naar de accumulator en het onderste bit van de bovenste helft van hetzelfde register wordt overgebracht naar de overdrachtstrigger C. De stapel wordt twee keer verhoogd, de toestand van de onderste twee registers blijft ongewijzigd. Een kaart van informatiestromen wordt getoond in figuur 6.

Figuur 6 - Kaart van informatiestromen voor het POP-team

Het STR R-commando is 3-byte. Het dient om het register te onthouden, en de tweede en derde bytes van deze opdracht bevatten de bovenste en onderste delen van de geheugencel, waarin het nodig is om de inhoud van het register dat we nodig hebben op te slaan. De inhoud van het dataadresregister geladen in de ophaal-decodeerfase met de tweede en derde opdrachtbytes wordt toegevoerd aan de adresbus, en de inhoud van het algemene register r wordt toegevoerd aan de databus. Dan genereert de besturingsinrichting een "schrijf"-signaal, dat het schrijven van gegevens naar de adresseerbare geheugencel strobeert. De uitvoeringsfase vereist één externe uitwisseling en duurt één machinecyclus. Bijgevolg duurt een volledige instructiecyclus vier machinecycli: drie voor de ophaal-decodeerfase en één voor de uitvoeringsfase. De kaart is weergegeven in figuur 7.

Het laatste commando om toegang te krijgen tot de subroutines is het return commando van de RET subroutine, die één byte bevat. De stapel wordt neergelaten en de inhoud van de commandoteller wordt bovenop de stapel geduwd. De inhoud van het laatste register op de stapel gaat verloren.

De inhoud van de commandoteller wordt vervangen door de tweede en derde bytes van het JMS-commando, waarbij de tweede byte de hogere 8 bits van de opdrachtteller vervangt en de derde byte-lage 8 bits, waardoor de besturing worden overgebracht naar de opgegeven locatie. Een kaart van informatiestromen wordt getoond in figuur 8.

Figuur 7 - Kaart van informatiestromen voor het STR-commando

Figuur 8 - Kaart van informatiestromen voor het RET-commando

7. Conclusie

In de loop van het cursuswerk werden de werkingsprincipes van een hypothetische microprocessor bestudeerd. De instructieset van een illustratieve microprocessor, zijn bemonsterings-, decoderings- en besturingsfasen, adresseringsmethoden, programmeerprincipes op machineniveau en het opstellen van blokschema's werden in detail besproken.

Moderne microprocessors die worden gebruikt in personal computers, hun architectuur lijkt sterk op deze hypothetische processor. De verschillen zitten vooral in het feit dat moderne processors meer ontwikkelde hardwarefuncties hebben (zoals hardwarevermenigvuldiging, deling, cyclische bewerkingen), een handiger systeem van indirecte geheugenadressering, enz.

8. Bibliografie

1. Wirth N. Algoritmen en datastructuren. - M.: Mir, 1999.

2. Givone D., Rosser R. Microprocessors en microcomputers. - M.: Mir, 1993.

3. Goodman S., Hideniemi S. Inleiding tot de ontwikkeling en analyse van algoritmen. - M.: Mir, 1991.

4. Kagan BM Elektronische computers en systemen. - M.: Enegroatomizdat, 1997.

5. Methodische instructies voor de uitvoering van het cursusproject voor studenten in het vakgebied "Informatica, machines, systemen en netwerken". 2003 r.

6. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kirichenko A.A. Computersystemen, netwerken en telecommunicatie. - M.: Financiën en Statistiek, 2002.

Geplaatst op Allbest.ru

Vergelijkbare documenten

De procedure en rechtvaardiging voor de keuze van een microprocessor, een diagram van de verbinding. Organisatie van input-output en microprocessorgeheugen. Ontwikkeling en testen van software op basis van de 8-bit MP Z80. Methoden voor het verhogen van de frequentie van de microprocessor.

scriptie toegevoegd op 01/03/2010

Kenmerken van de Z80-microprocessor, zijn voordelen en besturingssysteem. Ontwerp van de interface, het structuurschema en het algoritme van de besturingsmicrocomputer. Ontwikkeling van geheugenmodules, klokgenerator, controller, I/O en indicator.

scriptie toegevoegd 17-02-2014

Analyse van het verwerkingsgedeelte van de microprocessor. De belangrijkste elementen van de microprocessor, hun interactie tijdens de werking ervan. Methoden voor het oplossen van voorbeelden in het binaire systeem van calculus. Doel van microprocessorblokken. Het principe van de laboratoriuminstallatie.

laboratoriumwerk, toegevoegd 26/09/2011

Algemene kenmerken van bewerkingen die worden uitgevoerd door de commando's van het basissysteem. Beschrijving en geheugensteuncodes van opdrachten die worden gebruikt bij de ontwikkeling van programma's in de AVR Assembler-taal. Basisprincipes van de werking van commando's met verwijzing naar SRAM-adres en naar I / O-registers.

samenvatting, toegevoegd op 21-08-2010

Rekenkundig logisch apparaat van een microprocessor: zijn structuur en componenten, doel, functies, belangrijkste technische kenmerken. Organisatie van het invoer-/uitvoersysteem van de microcomputer. De echte bedrijfsmodus van de microprocessor, de betekenis en beschrijving ervan.

test, toegevoegd 02/12/2014

Videoadapters (displayprocessors) zijn gespecialiseerde processors met een eigen instructieset, specifieke dataformaten en een eigen instructieteller. Grafische adapters - willekeurige scan- en rasteradapters.

lezing toegevoegd op 15-08-2008

Ontwikkeling en beschrijving van een algemeen algoritme voor de werking van een digitaal notchfilter op basis van een microprocessorsysteem. Rechtvaardiging van het hardwaregedeelte van het apparaat. Debuggen van een programma in de taal van microprocessorinstructies. Berekening van prestaties en stabiliteit.

scriptie, toegevoegd 12/03/2010

Bepaling van de belangrijkste parameters van de microprocessor. Ontwikkeling van structurele, functionele en schematische diagrammen, berekening van tijdparameters. De principes van de vorming van de structuur van software en de definitie van de basisvereisten ervoor.

scriptie, toegevoegd 14-06-2014

Ontwikkeling van een structureel diagram van het apparaat. Studie van het schakelschema van het apparaat met een beschrijving van het doel van elk element. Kenmerken van de software: secties van aangiften, initialisatie van de microprocessor en de hoofdlus.

scriptie, toegevoegd 14-11-2017

Ontwikkeling en beschrijving van het apparaatfunctionerende algoritme, debuggen van het werkprogramma in de microprocessor-opdrachttaal. Rechtvaardiging van het hardwaregedeelte van het apparaat. Een elektrisch schema van het apparaat opstellen, de snelheid van het apparaat berekenen.

Het moderne informatiesysteem van zelfs een kleine onderneming bestaat uit een grote verscheidenheid aan apparaten (stationaire computers, servers, mobiele apparaten, netwerkapparatuur, apparaten voor toegangscontrole, enz.), die consistent, stabiel en veilig moeten werken. Informatiesystemen van grote ondernemingen omvatten multi-platformintegratie van cloudservers, externe dataverwerkingscentra, encryptie- en toegangscontroleservers, eindstations en servers, bekabelde en draadloze netwerken, internettelefonie, en een breed scala aan applicatiesoftware. Een moderne systeembeheerder moet over fundamentele kennis beschikken en zichzelf voortdurend kunnen bijscholen. Training in dit profiel stelt u in staat om de basis te vormen voor een succesvolle professionele carrière in het ontwerpen, creëren, exploiteren en ontwikkelen van computercomplexen, systemen en netwerken van ondernemingen en organisaties.

Het doel van de training is het aanleren van de volgende vaardigheden:

Ontwerp (met behulp van computerondersteunde ontwerpsystemen), modellering, inrichting en ontwikkeling van computernetwerken en complexen van organisaties en ondernemingen;
Auditing en diagnostiek van informatietechnologiebronnen van ondernemingen en organisaties;
Implementatie en ontwikkeling van informatiebeveiligingssystemen en betrouwbaarheid van gegevensopslag;
Beheer van lokale en gedistribueerde computernetwerken;
Het opzetten, testen en onderhouden van de werking van netwerkapparatuur;
Beheer van multi-platform integratie van netwerken en apparaten die op verschillende besturingssystemen draaien;
Exploitatie van complexen, systemen, netwerken en individuele computerapparatuur, waaronder gebruikersondersteuning, probleemoplossing, reparatie, optimalisatie van rekenkracht;
Organisatie van de ononderbroken werking van computerapparatuur en -netwerken, inclusief het waarborgen van de werking van de noodzakelijke ononderbroken stroomvoorziening, airconditioning, stroomvoorziening, back-upgegevensopslag, snel herstel van de werking;
Integratie van bedrijfsinformatiesystemen met externe clouddiensten, computersystemen met IP-telefoniesystemen, fysieke beveiligingssystemen;
Zorgdragen voor een betrouwbare, stabiele en veilige werking van toegepaste softwaresystemen;
Het opzetten, testen, administreren en onderhouden van de werkzaamheden van diverse organisatietechnieken in het kader van effectieve afstandsbedieningssystemen;
Implementatie van nieuwe informatietechnologieën, nieuwe hardwareoplossingen, nieuwe IT-diensten en nieuwe methoden voor het beheer van de hardware van informatiesystemen van moderne ondernemingen;
Optimalisatie van technische en economische indicatoren van computercomplexen, systemen en netwerken;
Projectbeheer van computernetwerken en systeemoptimalisatie, implementatie van nieuwe informatie- en telecommunicatietechnologieën;
Coördinatie van de werkzaamheden van teams van systeembeheerders, netwerkengineers en technische ondersteuning.

Profieldisciplines:

Netwerktechnologieën en systeembeheer;
Opslagsystemen en netwerken;
Systeem- en applicatiesoftware;
Computersystemen, netwerken en telecommunicatie;
Bescherming van informatie;
Netwerken en communicatie;
Diagnostiek en betrouwbaarheid van geautomatiseerde systemen.

Afgestudeerden zijn gewild in bijna elke organisatie en in elke onderneming. Vooral grote bedrijven, banken, verzekeringsmaatschappijen, overheidsinstanties en gemeenten tonen een grote vraag naar afgestudeerden. Intensieve professionele ontwikkeling wacht afgestudeerden in informatie- en telecommunicatiebedrijven, kleine innovatieve ondernemingen op IT-gebied, bedrijven - systeemintegrators.

Afgestudeerden hebben de functies van netwerkbeheerders, ingenieurs en IT-managers, technische ondersteuningsingenieurs, ingenieurs voor netwerk- en telecommunicatieapparatuur,en, IT-consultants. Afgestudeerden kunnen hun eigen bedrijf opbouwen en zich ontwikkelen als IT-ondernemer.

, Automatisering van het brandbeveiligingssysteem van de technologische mond, hoorcollege 4 - (2.1) Benaderingen van het begrip informatie. Cijfersystemen, ONTWIKKELING VAN DE SCHEMASYSTEEMMODULE course.docx, Inleiding tot de specialiteit - Radiocommunicatiesystemen.docx.
MINISTERIE VAN TAK VAN RUSLAND
Federale staatsbegrotingsinstelling voor onderwijs

hoger beroepsonderwijs

Tula Staatsuniversiteit
Afdeling "Robotica en Productieautomatisering"

verzameling van richtlijnen

naar laboratoriumwerk

door discipline

COMPUTERS, SYSTEMEN EN NETWERKEN

Richting opleiding: 220400 "Mechatronica en Robotica"

Specialiteit: 220402 "Robots en robotsystemen"

Vormen van training: full time

Tula 2012

Er worden methodologische instructies voor laboratoriumwerk opgesteld Universitair hoofddocent, Ph.D. Shmelev V.V. en besproken op een afdelingsvergadering faculteit cybernetica ,

protocol nr. ___ gedateerd "___" ____________ 20 1 G.

Methodologische instructies voor laboratoriumwerk werden herzien en goedgekeurd tijdens een vergadering van de afdeling robotica en industriële automatisering faculteit cybernetica ,

Protocol nr. ___ gedateerd "___" ____________ 20___

Hoofd Afdeling ________________ E.V. Larkin

Laboratoriumwerk nr. 1. Classificatie van computers en architectuur van computersystemen 4

2.1 Computerclassificatie 4

Laboratoriumwerk nr. 2. Samenstelling en structuur van een personal computer 9

2.1 Structuur van een personal computer 9

Basis pc-apparaten 16

Laboratoriumwerk nr. 3. Opslagapparaten voor personal computers 29

2.1 Opslagapparaten 29

Laboratoriumwerk nr. 4. Externe apparaten PC 59

Laboratoriumwerk nr. 5. Lokale netwerken 79

2.1 Lokale netwerken 79

Laboratoriumwerk nr. 6. Software, informatie en technische ondersteuning van netwerken 91

2.1. Software- en informatieondersteuning voor netwerken 92

2.2 Basisprincipes van het bouwen van computernetwerken 93

2.3. Technische ondersteuning van informatie- en computernetwerken 105

Het object van studie is software, informatie en technische ondersteuning van 123 netwerken

2. Om software, informatie en technische ondersteuning van 123 netwerken te bestuderen

Laboratoriumwerk nr. 7. Wereldwijd informatienetwerk Internet 124

2. Grondbeginselen van de theorie 124

2.1 Wereldwijd informatienetwerk Internet 124

Laboratoriumwerk nr. 8. Communicatiesysteem 134

1. Doel en doelstellingen van het werk 134

2. Grondbeginselen van de theorie 134

2.1. TELECOMMUNICATIE systemen 134

Gedocumenteerde informatietransmissiesystemen 147

Laboratoriumwerk nr. 1. Classificatie van computers en architectuur van computersystemen

1. Doel en doelstellingen van het werk.

Als resultaat van dit werk moeten studenten:

weten computerclassificatie en architectuur van computersystemen

2. Grondslagen van de theorie.

2.1 Computerclassificatie

Computer - een reeks technische middelen die zijn ontworpen voor automatische verwerking van informatie tijdens het oplossen van verschillende problemen.

Er zijn verschillende criteria waarmee een VM kan worden onderverdeeld. Vooral:

volgens het handelingsprincipe,
op de elementbasis en stadia van creatie,
op afspraak,
in grootte en verwerkingskracht,
door functionaliteit,

enzovoort.

Door het principe van actie: VM: analoog, digitaal en hybride.

Analoge of continue videorecorder, werken met informatie gepresenteerd in een continue (analoge) vorm, d.w.z. in de vorm van een continue stroom van waarden van elke fysieke hoeveelheid (meestal de spanning van een elektrische stroom)

AVM's zijn eenvoudig en gemakkelijk te gebruiken. De snelheid van het oplossen van problemen wordt geregeld door de operator en kan erg hoog zijn, maar de nauwkeurigheid van de berekeningen is erg laag. Dergelijke machines lossen effectief differentiaalrekeningproblemen op waarvoor geen complexe logica vereist is.

Digitale of discrete VM, werken met informatie die in discrete, of liever digitale vorm wordt gepresenteerd.

Hybride of gecombineerde VM's combineren de mogelijkheden van het werken met zowel digitale als analoge informatie. Ze worden meestal gebruikt bij de automatisering van besturingstaken voor technische en technologische processen.

In de economie en de dagelijkse activiteiten zijn digitale computers wijdverbreid, vaker eenvoudigweg computers of computers genoemd.

Volgens de elementbasis en stadia van creatie zijn er:

1e generatie, jaren 50 van de twintigste eeuw: een computer op basis van elektronische vacuümbuizen.
2e generatie, jaren 60: computers op basis van halfgeleidercomponenten (transistoren).
3e generatie, jaren 70: computers gebaseerd op halfgeleider geïntegreerde schakelingen met een lage en gemiddelde integratiegraad (honderden tot duizenden transistors in één pakket, op een chip).
4e generatie, jaren 80-90: computers gebaseerd op grote en ultragrote IC's, waarvan de belangrijkste een microprocessor is (tienduizenden miljoenen actieve elementen op één kristal).

Als de elektronische apparatuur van computers van de 1e generatie een hal met een oppervlakte van 100-150 vierkante meter in beslag nam. m, dan VLSI 1-2 sq. cm en de afstand tussen de elementen erop is 0,11-0,15 micron (de dikte van een mensenhaar is enkele tientallen microns)

5e generatie, tegenwoordig: rekensystemen met enkele tientallen parallelle microprocessors.
6e en volgende generaties: computers met enorm parallellisme en een optisch-elektronische basis, waarin het principe van associatieve informatieverwerking is geïmplementeerd; zogenaamd neurale computers.

Het is belangrijk om te weten:

Elke volgende generatie overtreft de systeemprestaties en opslagcapaciteit met meer dan een orde van grootte.
Op afspraak, probleemgericht en gespecialiseerd.

Universeel zijn ontworpen om een breed scala aan technische, economische, wiskundige en andere problemen op te lossen, die worden gekenmerkt door grote hoeveelheden gegevensverwerking en de complexiteit van algoritmen.

Probleemgericht zijn ontworpen om een smaller scala aan taken op te lossen die verband houden met de besturing van technologische processen (objecten), met de registratie, accumulatie en verwerking van relatief kleine hoeveelheden gegevens, waarbij berekeningen worden uitgevoerd met behulp van relatief eenvoudige algoritmen. Deze omvatten beperkte hardware- en softwarebronnen.

Gespecialiseerd zijn ontworpen om specifieke taken op te lossen voor het regelen van de werking van technische apparaten (eenheden). Dit kunnen controllers zijn - processors die de werking van individuele knooppunten van een computersysteem regelen.
Grootte en verwerkingskracht computers kunnen worden onderverdeeld in ultragroot (supercomputers, supercomputers), groot, klein en ultraklein (microcomputers, microcomputers).

Vergelijkende kenmerken van computerklassen

Opties	supercomputer	Groot	Klein	Microcomputer
Prestaties, MIPS	1 000-1 00 000	100-10 000	10-1 000	10-100
RAM-capaciteit, MB	2000-100 000	512-10 000	128-2048	32-512
OVC-capaciteit, GB	500-50 000	100-10 000	20-500	20-100
Bit diepte	64-256	64-128	32-128	32-128

door te herzien functionaliteit computers worden beoordeeld:

processor snelheid,
bitness van processorregisters,
vormen van representatie van getallen,
nomenclatuur, capaciteit en prestaties van opslagapparaten,
nomenclatuur en technische kenmerken van externe apparaten,
de mogelijkheid om meerdere programma's tegelijkertijd uit te voeren (multitasking),
de reeks gebruikte besturingssystemen,
softwarecompatibiliteit - de mogelijkheid om programma's uit te voeren die voor andere typen computers zijn geschreven,
het vermogen om in een computernetwerk te werken

enzovoort.

2.2 Architectuur van computersystemen