Datateknologisystemer og nettverkskomplekser. Datamaskiner, systemer og nettverk. Historien til Institutt for EphiS

Legg igjen en kommentar 6,950

Spesialitet "Datamaskiner, systemer og nettverk" (VMSiS)

Kvalifikasjon - System ingeniør
Studieform - dagtid (budsjett / betalt), deltid (budsjett / betalt), redusert kveldsform for høyere utdanning, integrert med videregående spesialisert utdanning (betalt)

Spesifisitet og relevans

Takket være den raske utviklingen av datateknologi de siste 20-30 årene, har informasjonsteknologi (IT-Information Technologies) blitt flaggskipet til den nye økonomien - kunnskapsøkonomien. Dessuten er faglige ferdigheter innen IT universelle og lar en utdannet spesialist føle seg som en etterspurt ansatt i ethvert land i verden. Takket være den kompetente politikken til ledelsen i Republikken Hviterussland innen høyteknologi, har Hviterussland fortjent fått et rykte som et av de 30 mest avanserte landene innen informasjonsteknologi i verden. Bedrifter bosatt i High-Tech Park lager programvareprodukter i verdensklasse takket være spesialister som er utdannet ved hviterussiske universiteter. Brorparten av ingeniørene i disse selskapene ble utarbeidet av BSUIR.

Alle disse faktorene stimulerer selvfølgelig søkernes interesse for IT-spesialitetene til vår alma mater. Imidlertid kan sjelden noen av søkerne ved opptak svare klart på spørsmålene: "- Hva er IT?" "- Hva er forskjellen mellom ulike områder innen informasjonsteknologi?" Og viktigst av alt: "- Og i hvilken retning vil det være interessant å studere, jobbe og utvikle meg i fremtiden for meg?"

Vi gir svar på disse spørsmålene. Og akkurat her og nå.

2. Forskjellen mellom ulike områder/spesialiteter innen informasjonsteknologi ligger i hvor mange timer studentene bruker på å studere en bestemt disiplin. Dessverre eller heldigvis, men moderne teknologier utvikler seg så raskt at det er fysisk umulig for én person å studere alle mulige retninger. Tiden med universelle IT-spesialister er ugjenkallelig borte. På en eller annen måte, men på et bestemt tidspunkt i livet, er enhver IT-ingeniør tydelig klar over spekteret av faglige interesser, nisjen med arbeidskraft i markedet og begynner å jobbe intensivt for å forbedre ganske snevre faglige ferdigheter. Ofte, hvis vår abstrakte IT-ingeniør i begynnelsen av opplæringen ikke mestret de grunnleggende tingene i en eller annen retning, vil han senere ikke lenger bare kunne finne tid til å radikalt endre karrieren som IT-spesialist. Dette mønsteret kan også spores i karrierene til tilsynelatende relaterte fagfolk. For eksempel, innenfor rammen av programvareutvikling (Software Engineering): utviklere av backend-løsninger, mobilutviklere, automatisert testing, SAP-løsninger - etter en viss periode av yrkeslivet kan de ikke lenger "hoppe" til "naboen" gren" av IT. Det er lettere for dem å vokse til en prosjektleder eller en systemarkitekt enn å mestre hele stabelen med verktøy for en eller annen relatert IT-retning. I denne forbindelse er spørsmålet om det første valget av den prioriterte retningen for ens personlige og profesjonelle vekst veldig akutt. Med andre ord, hvordan ikke gjøre en feil når du velger en spesialitet, som mest sannsynlig må håndtere de beste årene av livet ditt. Svaret er ganske enkelt - prøv forskjellige teknologier selv og finn ut hva du liker mer, hva mindre og hva du ikke liker i det hele tatt.

3. Innenfor rammen av opplæring i spesialiteten "Datamaskiner, systemer og nettverk" kan alle profesjonsfag deles inn i følgende proporsjoner: 30% - maskinvare, 30% - dataprogramvare, 25% - nettverksteknologier. De resterende 15 % av disiplinene er enten grunnleggende universelle fag, som diskret matematikk, eller høyt spesialiserte disipliner som er en overbygning på høyt nivå over andre IT-områder, som digitalt signal og bildebehandling. Dataavdelingen utarbeider dermed en slags «stamceller» for IT-spesialister, som allerede i gang med opplæringen begynner å forstå hvilke IT-områder de er interessert i og fra ca. 3. år målrettet forbedrer seg i den retningen de er interessert i. har valgt.

Hva vil du lære

IT utvikler seg med en nesten fenomenal hastighet. Så, for eksempel, for 10 år siden var konseptet med en smarttelefon helt eksotisk (den første iPhone ble utgitt i 2007!), Og i dag har antallet mobile enheter som har tilgang til Internett overskredet antallet stasjonære og bærbare personlige datamaskiner . Alt dette førte til en skredlignende vekst i arbeidsmarkedet for ulike IT-spesialister, en uforholdsmessig stor lønnsøkning i IT-sektoren i forhold til andre sektorer av realøkonomien, en boom i IT-startups og andre «barnesykdommer» av veksten av lignende komplekse systemer. Så i dag er det dyreste selskapet i verden Google, som har gått fra et par grunnleggere til et globalt selskap på bare to tiår! Det andre selskapet når det gjelder kapitalisering er Apple – også et IT-selskap, som bare er dobbelt så gammelt som Google.

På den ene siden kan denne dynamikken ikke annet enn å glede enhver person knyttet til IT, men på den andre siden, siden kompleksiteten til systemene (programvare, maskinvare, nettverk eller blandede typer), forestiller færre ingeniører nøyaktig hvordan en datamaskin fungerer og hvordan den utføres.kode på ulike abstraksjonsnivåer i moderne datasystemer. Vi vil gi deg denne kunnskapen. Våre kandidater er i stand til å programmere alle typer datasystemer - fra mikrokontrollere, stasjonære og bærbare datamaskiner, til nettverksrutere, mobile enheter og multiprosessor databehandlingsklynger. Dessuten kan systemingeniører - nyutdannede fra dataavdelingen til BSUIR, om nødvendig, ikke bare diagnostisere en funksjonsfeil i noen av de listede enhetene, men også i visse tilfeller fikse den på egen hånd. Vi lærer elevene våre å mestre databehandling i ordets sanneste betydning!

Sammen med grunnleggende opplæring innen fysikk, høyere og diskret matematikk, elektroteknikk, kretsløp, metrologi og standardisering, mestrer en student av spesialiteten VMSiS følgende grunnleggende disipliner:
programmeringsspråk og objektorientert design (Assembler, C / C ++, C #, Java, Scala, JavaScript, HTML, XML, SQL, etc.);
strukturell og funksjonell organisering av datamaskiner;
arkitektur av datamaskiner og systemer;
datamaskin- og systemdesignautomatisering (VHDL, Altera, Xilinx);
digital behandling av signaler og bilder;
datakomplekser, systemer og nettverk;
systemprogramvare for datamaskiner;
design av lokale nettverk, deres programvare og maskinvare;
informasjonsbeskyttelse i datanettverk.

Det skal imidlertid bemerkes at i tillegg til å undervise i disiplinene gitt av læreplanen, orienterer vi også studentene våre til de spesifikke kunnskapene og ferdighetene som han ganske enkelt må mestre på egen hånd for å bygge en vellykket karriere. Eksempel: en liste over den nødvendige minimumskunnskapen til en moderne programvareingeniør for datasystemer.

Ved dataavdelingen - avgangsavdelingen kan studentene i løpet av studiene innenfor læreplanen motta det internasjonale CCNA-sertifikatet fra Cisco Networking Academy-avdelingen, samt National Instruments utdanningssenter, som har fungert ved avdelingen siden 2010. På grunnlag av en høyytelses dataklynge får VMSiS-studenter praktiske ferdigheter i utvikling av parallelle algoritmer ved bruk av CUDA, MPI, OpenMP-teknologier.

Vårt mål for de neste fem årene er å skape fra avdelingen et attraksjonssenter for både studenter og nyutdannede av minst vår spesialitet. Faktisk tror vi at universitetet er et av få steder hvor en kreativ og teknisk kunnskapsrik person kan utløse potensialet sitt til å skape noe nytt. Selv om det er en mulighet til å lære av våre seniorkolleger, som fortsatt beholder den sovjetiske tekniske skolen, bør vi lære av dem maksimalt deres kunnskap og erfaring, men fremfor alt - vitenskapelig kultur og kunnskapstørst. Uten disse røttene vil ikke fremtiden vår være særlig lykkelig. Foreløpig er det kun et fåtall studenter som forstår viktigheten av forskningsarbeid (FoU) under studiene ved universitetet. Men vi mister ikke håpet om å øke dette antallet betydelig - vi trener studenter til å analysere informasjon og prøver å stimulere talentfulle unge mennesker til vitenskapelig arbeid, involvere dem i virkelig interessante og lovende prosjekter.

Graduate Prospects

Våre systemingeniører har et yrke som er konkurransedyktig på det globale markedet. Statistikk viser at ca. 70 % av våre kandidater nå jobber i programvareindustrien, 20 % som systemadministratorer og tekniske støtteingeniører, og ca. 10 % er engasjert i utvikling av maskinvareløsninger. For øyeblikket, hvis du ser på LinkedIn-nettverket av profesjonelle kontakter, jobber omtrent 50 % av våre nyutdannede i utlandet, inkludert i slike verdenskjente selskaper som Twitter, Samsung og Amazon.

Men de gutta som ble i Hviterussland bekrefter tesen ovenfor om universaliteten til opplæringen vår - for eksempel, i skrivende stund jobbet 10 av våre kandidater hos Wargaming.net i forskjellige stillinger - QA Engineer (1), Release Manager ( 1), programvareingeniør (2), webutvikler (3), UI-utvikler (1), AS3-utvikler (1) og IT-løsningsadministrator (1). I selskapet "Viber Media, Inc." - minst 3 personer i følgende stillinger: Software Engineer (iOS), Android-utvikler (1) og Infrastructure Engineer (1). Rundt 150 personer er ansatt i Epam, det største IT-selskapet i Hviterussland, i alle mulige ingeniør- og administrative stillinger. Omtrent 15 av våre kandidater har organisert sine egne IT-bedrifter siden 1995

Avgangsavdeling -Institutt for elektroniske datamaskiner.
avdelingsleder -dosent, kandidat for tekniske vitenskaper Nikulshin Boris Viktorovich
tlf.: +375 17 293-23-79.

Settet med maskinvare og programvare designet for informasjonstjeneste for mennesker og tekniske objekter kalles et generaliserende begrep databehandlingssystem... Et annet generelt begrep er Informasjon System.

Dersom et informasjonssystem brukes til å kontrollere tekniske systemer, kalles det ofte informasjonsstyringssystem... Dette er de vanligste navnene på slike systemer.

VM er en av klassene av informasjonssystemer. I tillegg til VM-klassen inkluderer disse VC, VS og nettverk. La oss vurdere de viktigste kjennetegnene til disse klassene av informasjonssystemer.

VM er designet for å løse et bredt spekter av problemer av brukere som arbeider innen ulike fagområder (løsing av matematiske problemer, tekstbehandling, regnskap, spill, etc.). Hovedenheten til VM, som utfører transformasjon av informasjon og kontroll av beregningsprosessen basert på programmet, er prosessoren. (Ordet "prosessor" er avledet fra ordet "prosess") Prosessoren initialiserer prosessen med programkjøring og kontrollerer den.

Datakompleks- Dette er flere VM-er (eller datasystemer), informasjonsmessig koblet til hverandre (vanligvis via en seriell kanal). Dessuten kontrollerer hver VM uavhengig sine egne databehandlingsprosesser, og intensive (i sammenligning med informasjonsinteraksjonen til prosessorer i multiprosessorsystemer). VC-er er spesielt mye brukt i informasjonsstyringssystemer. Styreobjekter i tekniske systemer har ofte en betydelig utstrekning i rommet og inneholder et stort antall enheter, teknologiske enheter mv. Med utviklingen av midler og teknologier for datanettverk, brukes moderne telekommunikasjonsmidler i informasjons- og kontrollsystemer, og informasjons- og kontrollsystemet implementeres i form av et lokalt datanettverk, og ikke VC.

Datasystem kalles et informasjonssystem konfigurert til å løse problemer innenfor et spesifikt bruksområde, dvs. den har maskinvare- og programvarespesialiseringer som gir forbedret ytelse og lavere kostnader. Ofte inneholder VS flere prosessorer, mellom hvilke det i operasjonsprosessen er en intensiv utveksling av informasjon, som har en enkelt kontroll over dataprosessene. Slike systemer kalles multiprosessor... En annen vanlig type fly er mikroprosessorsystemer... De er bygget ved hjelp av enten en mikroprosessor (MP), eller en mikrokontroller, eller en spesialisert digital signalprosessor. Vanligvis er slike systemer spesialiserte for oppgavene med lokal kontroll og overvåking av teknologisk utstyr i tekniske og innenlandske systemer. De tilsvarende flyene blir ofte referert til som innebygde fly.

Et særtrekk ved nettverk som en klasse av informasjonssystemer er de utviklede funksjonene til informasjonsinteraksjon.

Midlene for å overføre og behandle informasjon i nettverket er fokusert på kollektiv bruk av vanlige nettverksressurser - maskinvare, informasjon og programvare. Abonnentsystem Er et sett med VM-er, programvare (programvare), periferutstyr, kommunikasjonsmidler med telekommunikasjonsundersystemet (kommunikasjonsundernett). Kommunikasjonsdelsystem- et sett med fysiske medier for informasjonsoverføring, maskinvare og programvare som gir informasjonsinteraksjon mellom abonnentsystemer.

Twisted pair, kabel, fiberoptiske, elektromagnetiske bølger brukes som et fysisk medium for informasjonsoverføring.

Informasjonssystemutstyr, inkludert data- og telekommunikasjonsenheter, kalles maskinvare(maskinvare).

Send det gode arbeidet ditt i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være veldig takknemlige for deg.

MINISTERIET FOR BRENGEN AV RUSSLAND

Filial av den føderale statlige budsjettutdanningsinstitusjonen

høyere profesjonsutdanning

"Samara State Technical University" i Syzran

Institutt for informatikk og kontrollsystemer

Oppgjør og forklarende notat

til semesteroppgave

"Datamaskiner, systemer og nettverk"

Kunstner: student gr. EABZ-301

Golovin K.O.

Leder av Kirgisistan: Ph.D., førsteamanuensis

A.V. Tarakanov

Innhold

1. Introduksjon
2. Beskrivelse av mikroprosessoren
3. Beskrivelse av operasjoner
4 Programkode for den illustrerte prosessoren
5 ... Blokkdiagram av programmet
7. Konklusjon
8. Bibliografi

1. Introduksjon

For tiden produseres mange modeller av mikroprosessorer med et veldig bredt spekter av parametere. Dette emneprosjektet beskriver en hypotetisk mikroprosessor med en arkitektur (dvs. struktur og språk) typisk for moderne mikroprosessorer. Selv om vår hypotetiske mikroprosessor ikke er kommersielt tilgjengelig, er den nær noen virkelige modeller, for eksempel Intels prosessorer i 8000-serien.

En mikrodatamaskin er et bussystem som består av moduler, eller blokker, implementert i form av store og svært store integrerte kretser. Disse modulene behandler informasjon, kontrollerer flyten og tolkningen av kommandoer, kontrollerer driften av busser, lagrer informasjon og kommuniserer mellom datamaskinen og dens miljø.

De fire første funksjonene utføres vanligvis av en funksjonell blokk - mikroprosessoren. Informasjonslagringsfunksjoner utføres av en lagringsenhet. Det kan inkludere både permanent og tilfeldig tilgangsminne. Til slutt håndteres ekstern kommunikasjon av blokker kalt I/O-porter. Hver slik port er et grensesnitt mellom mikroprosessoren og: en ekstern enhet, slik som en terminal (skjerm og tastatur), eksternt minne for lagring av store mengder informasjon, en prosesskontroller eller måleinstrument.

Hovedoppgaven til mikroprosessoren er å utføre programkoden (kommandoer). Både instruksjonene og dataene de behandler lagres i minnet i én form – nemlig i form av binære tall. Bruken av et binært tallsystem gjør det mulig å betydelig forenkle enheten til en mikroprosessor og andre datasystemer. Programmering for teknologiske mikroprosessorer, som det ikke finnes oversettere for fra høynivåspråk, utføres ved å spesifisere operander og instruksjonsnumre direkte ved å bruke et binært, men et mer praktisk heksadesimalt tallsystem.

Strukturen til en mikrodatamaskin som består av slike blokker er vist i figur 1.

Figur 1 - Struktur av en mikrodatamaskin med bussorganisasjon

Samspillet mellom blokkene utføres ved hjelp av busser av tre typer: adressebusser, databusser og kontrollbusser.

For kursarbeidet settes en hypotetisk (illustrert) mikroprosessor med et sett med instruksjoner og en rekke av fem elementer - positive heltall. Følgende liste over operasjoner som skal programmeres må utføres med elementene i denne matrisen:

1. Operasjon nr. 6. - overgang til en subrutine med overføring av parametere gjennom stabelen.

2. Operasjon nr. 4 - loop (tillegg av alle array-elementer).

3. Operasjon 7 - multiplikasjon av to matriseelementer.

4. Operasjon nr. 5 - overgang til en subrutine med overføring av parametere gjennom registre.

5. Operasjon nr. 3 - finne det største av array-elementene.

6. Operasjon nr. 2 - tillegg av array-elementer med en konstant.

7. Operasjon nr. 1 - tillegg av to array-elementer.

2. Beskrivelse av mikroprosessoren

Figur 2 viser den generelle strukturen til en hypotetisk illustrativ mikroprosessor.

Figur 2 - Struktur av en hypotetisk mikroprosessor

Komponentene indikerer at det er en programmerbar prosessor. Flere komponenter, nemlig programtelleren (programtelleren), stabelen og kommandoregisteret, brukes til å behandle kommandoer.

Komponenter som ALU, bæreutløser, generelle registre (eller arbeidsregistre) og dataadresseregister brukes til å behandle data. Alle andre komponenter, nemlig kommandodekoderen og kontroll- og synkroniseringsenheten (CCU), styrer driften av andre komponenter. Samspillet mellom komponentene utføres via interne dataoverføringskanaler. Mikroprosessoren kommuniserer med andre enheter (minne og inngangs-/utgangsenheter) via adressebussen, databussen og kontrollbussen.

Mikroprosessoren arbeider med ord som består av 8 bits. Slike ord, kalt bytes, er nyttige for å utføre aritmetiske og logiske operasjoner. Hvis tall med "større lengde" påtreffes i beregninger, brukes spesialprogrammer for beregninger med "dobbel presisjon", "trippel presisjon", etc.

På den annen side tillater en 8-bits adresse bare 2 8 = 256 minneplasseringer. Dette er selvsagt ikke nok for reelle oppgaver. Derfor brukes vanligvis 16 bits (to byte) for å sette minneadressen, og dette tillater direkte adressering av 2 16 = 65 536 celler.

Informasjon til og fra mikroprosessoren overføres via busser. Databussene består av 8 linjer i henhold til ordlengden, mens adressebussen består av 16 linjer. Som vist i figur 2 er adressebussen ensrettet og databussen er toveis. Styrebussen består av 5 linjer som fører til kontroll- og synkroniseringsenheten og 8 linjer som går ut av denne. Disse linjene fører kontroll- og tidsstyringssignaler mellom komponentene i mikroprosessoren og mellom mikroprosessoren og andre enheter i mikrodatamaskinen.

Kommandotelleren består av 16 biter og inneholder adressen til neste kommandobyte som leses fra minnet. Den økes automatisk med én etter at hver byte er lest. Det er et forhold mellom programtelleren og toppen av 64-registerstabelen. En av funksjonene til stabelen er å lagre returadressen fra subrutinen. Stabelen kan også lagre data fra de tre øverste generelle registrene og en bæreutløser.

Mens et dataord alltid er én byte, kan en kommando være én, to eller tre byte. Den første byten av en kommando kommer fra minnet via databussen til kommandoregisteret. Denne første byten mates til inngangen til kommandodekoderen, som bestemmer betydningen. Spesielt bestemmer dekoderen om instruksjonen er enkeltbyte eller om den består av flere byte. I sistnevnte tilfelle overføres ytterligere bytes over databussene fra minnet og mottas enten i dataadresseregisteret eller i et av de generelle registrene.

Dataadresseregisteret inneholder operandadressen for instruksjoner som får tilgang til minnet, portadressen for I/O-instruksjoner eller neste instruksjonsadresse for hoppinstruksjoner.

Femten 8-bits generelle registre inneholder operander for alle datainstruksjoner. Disse registrene er indikert ved hjelp av 4-bits koder fra 0000 til 1110. Register 0000 kalles akkumulator (ACC) og er involvert i alle aritmetiske og logiske operasjoner. Spesielt inneholder den en av operandene før operasjonen utføres og mottar resultatet etter at den er fullført. Generelt får man tilgang til generelle registre ved å bruke K-velgeren eller r-velgeren. R-velgeren gir tilgang til ethvert register, mens kun register 0000, 0001 og 0010 er tilgjengelig gjennom r-velger.

En veldig nyttig funksjon som finnes på mange maskiner er indirekte adressering. Tilordningen av et ikke-eksisterende generelt register 1111 brukes som en indikasjon for å få tilgang til en minnebyte på en 16-bit adresse, som oppnås ved å kombinere innholdet i to faste generelle registre. Nemlig de mest signifikante 8 bitene av adressen fra register 0001 (H), og de nederste 8 bitene av adressen fra register 0010 (L). For å avklare slik indirekte adressering, anta at register 0001, dvs. register H inneholder 1011101, og register 0010, dvs. register L inneholder 00101011. Da vil enhver instruksjon som refererer til register 1111 hente operanden fra minnecellen med adressen 101110100101011.

programmering av mikroprosessorprogramkode

Alle aritmetiske og logiske operasjoner utføres i en aritmetisk logisk enhet (ALU). ALU-inngangene er to 8-bits busser. En av dem kommer fra akkumulatoren (register 0000), og den andre fra R. - en velger som velger enten ett av de generelle registrene fra 0000 til 1110, eller en minneplassering hvis indirekte adressering er spesifisert. En annen inngangslinje kommer til ALU fra bæreutløseren C, som er involvert i noen aritmetiske og logiske operasjoner.

Resultatene fra ALU overføres til akkumulatoren over utgangs 8-bits bussen. Det er ytterligere to linjer som går fra ALU til kontroll- og synkroniseringsenheten; de formidler informasjon om tilstedeværelse eller fravær av to spesielle forhold: Akkumulatoren inneholder nuller (linje Z) og den mest signifikante biten av akkumulatoren er 1 (linje N). Den andre linjen er veldig praktisk når du arbeider med tall i tos komplementkode, når den mest signifikante biten er fortegnet, med 1 som tilsvarer negative tall. Bæreutløseren og begge ALU-statuslinjene Z og N kalles flagg og brukes i betingede greninstruksjoner.

Den siste komponenten i mikroprosessoren er kontroll- og synkroniseringsenheten (CU). Den mottar signaler fra kommandodekoderen, som analyserer kommandoen. Som allerede nevnt mottas signaler fra ALU og fra overføringsutløseren til WCD, i henhold til hvilke betingelsene for kontrolloverføringer bestemmes. Alle andre komponenter i mikroprosessoren mottar kontroll- og synkroniseringssignaler fra WCD, som er nødvendige for å utføre kommandoen. Ved hjelp av 13 eksterne linjer realiseres grensesnittet til kontrollenheten med andre mikrodatamaskinmoduler.

3. Beskrivelse av operasjoner

1. Operasjon av å laste programmet.

Et spesielt lasteprogram utfører operasjoner for å legge inn det nødvendige programmet fra en inndataenhet og plassere det i minnet. Hovedrutinen kaller inngangsrutinen fire ganger for å legge inn de fire første adresseordene, og sender disse ordene hver gang til nye generelle registre. Deretter begynner syklusen med å overføre inndataordene til minnet. Hvert ord legges inn av en inndatarutine og overføres deretter til riktig minneplassering, hvis adresse er satt av gjeldende adresseverdi (TA). TA øker med 1 hver gang syklusen passeres, dvs. ved mottak av hvert ord. På slutten av syklusen kontrolleres det om TA ikke overskrider verdien til den endelige adressen (KA). I så fall avsluttes nedlastingsprosedyren; ellers gjentas syklusen. Lasteprogrammet starter på lokasjon 0000. Programmet adresserer to inngangsporter: port 00 for statusinformasjon og port 01 for data. Den første gruppen av kommandoer tilsvarer hovedprosedyren. Innføringsrutinen starter på lokasjon 001D. Generelt register 1, 2, 3 og 4 lagrer henholdsvis TA H TA L, KA H og KA L. De er lastet med adresseinformasjon fra inndataenheten. For å gjøre dette utføres en subrutinehoppkommando og en overføringskommando hver gang.

Syklusen begynner med en hoppkommando til inngangssubrutinen. Etter å ha kommet tilbake fra det, er det neste inntastede ordet i akkumulatoren. Dette ordet overføres til et minnested ved å bruke en indirekte adresseringsmekanisme i den illustrerende mikroprosessoren. Nemlig, MOV O til F-instruksjonen overfører innholdet i akkumulatoren til en minnecelle hvis adresse er gitt av innholdet i registrene 1 og 2 (dvs. H og L). Siden disse registrene inneholder TA-verdien, kommer ordet til rett plass i minnet. Den neste kommandoen, IHL, øker TA-verdien med 1. Sammenligning av TA- og KA-adressene utføres ved hjelp av en subtraksjonsprosedyre med dobbel presisjon og en påfølgende betinget gren. For dobbel presisjonssubtraksjon trekkes først de nedre delene av TA og KA, og deretter de høyere delene med deltagelse av lånet som gjenstår fra de nedre delene. Det endelige lånet forblir i trigger C. Den neste kommandoen er "hopp ved null bære" til begynnelsen av syklusen. Med C = 0 går vi inn i syklusen igjen, med C = 1 stopper programmet.

2. Operasjoner nr. 6 - operasjon av overgang til en subrutine med overføring av parametere gjennom stabelen.

De to første kommandoene fyller H- og L-registrene med henholdsvis den høye og den lave delen av adressen til det første tallet. Følgende PUSH-kommando skyver verdiene til disse registrene over på stabelen. Deretter slippes stabelen to ganger. Det andre tallet skyves på stabelen på lignende måte. Etter at dataene har blitt skjøvet inn på stabelen, går en gren til en subrutine som laster ut stabelen ved å bruke POP-kommandoen. Dataene som hentes fra stabelen overføres til minneplasseringer med STR-kommandoen. RET-kommando - gå ut av subrutinen.

3. Operasjon # 4 - legge til alle elementene i matrisen.

De to første lagene skriver inn H og L adressen til det første nummeret. Deretter plasseres startverdien lik 5 i register 3. Register 3 vil fungere som en teller for antall summerte tall. Beløpet akkumuleres i det generelle registeret 4, en startverdi på null legges inn i det. Til slutt blir konstanten 1 lastet inn i det generelle registeret 5, som vil bli trukket fra telleren i prosessen med å summere tallene. Arbeidsdelen av syklusen begynner med å laste den aktuelle delsummen inn i akkumulatoren fra register 4. Deretter følger addisjonsinstruksjonen ADD F, som inneholder en spesiell peker F, som faktisk tilsvarer en celle i hovedminnet med en adresse i et par av registre H og L. Innholdet i denne cellen legges til den private mengden i batteriet. Deretter overføres resultatet til generelt register 4. Deretter modifiserer IHL-instruksen H- og L-registrene slik at de inneholder adressen til dataene som skal behandles ved neste iterasjon. Sløyfetelleren sendes deretter til akkumulatoren, reduseres med 1 og returneres til register 3. Når beregningen er fullført, vil akkumulatoren være 0. Denne tilstanden testes av instruksjonen "betinget hopp på ikke-nullakkumulator". Hvis det er 0 i akkumulatoren, skjer ikke hoppet og programmet går ut til stoppkommandoen, ellers utføres neste iterasjon.

4. Operasjon 7 - operasjonen med å multiplisere to matriseelementer.

Registrene er fordelt som følger: R 2 er iterasjonstelleren, R 3 er multiplikator 1-elementet i arrayet, R 4 er faktoren 2 til elementet, R 5 er den øvre delen av produktet pn, R 6 er nedre del av produktet P L. Operasjonen begynner med initialiseringen av syklusen - innstilling av nuller i registrene til de øvre og nedre delene av produktene, og setter startverdien til telleren. Deretter lastes multiplikatoren 1 inn i akkumulatoren fra register 4, multiplikatoren forskyves syklisk til høyre og resultatet returneres til register 4. Dermed vises neste bit av multiplikatoren, som bestemmer delproduktet, på bæreutløseren C. Deretter, for å forberede tillegg og skift, overføres seniordelen av produktet rn til batteriet. Testing av C = 1 utføres av kommandoen "gren med ikke-null-bæring". Den lar den neste kommandoen hoppes over når C = 0. Denne neste instruksjonen legger til den andre multiplikatoren til akkumulatoren (som inneholder pn) og lagrer bære fra den mest signifikante biten til C. Deretter forskyves Pn og C syklisk til høyre med RTR-instruksjonen. Etter skiftet returneres den nye verdien av pn til register 5. Deretter forskyves pl og C til høyre, hvor pl fra register 6 lastes inn i akkumulatoren, forskyves syklisk sammen med C og resultatet returneres til register 6 Deretter reduseres telleren i register 2 med 1 ved instruksjonen DHL, resultatet overføres til akkumulatoren og testes med kommandoen "overgang ved ikke-nullakkumulator". Hvis akkumulatoren inneholder 0, avsluttes subrutinen; ellers overføres kontrollen til begynnelsen av syklusen.

5. Operasjon nr. 5 - operasjonen av overgangen til subrutinen med overføring av parametere gjennom registrene.

LDR 0-instruksen laster det første tallet inn i akkumulatoren, deretter overfører MOV-instruksen data til register 5. Deretter lastes det andre tallet inn i akkumulatoren og dataene overføres til register 6. Det tredje tallet lastes på samme måte , overføres dataene til register 7. Deretter skjer en overgang til subrutinen, som overfører data fra register 5, 6, 7 til minneplasseringer ved bruk av MOV- og STR-instruksjonene. RET-kommando - gå ut av subrutinen.

6. Operasjon nr. 3 - finne det største av array-elementene.

LDR 0-instruksen laster 1 element inn i akkumulatoren, LDR 1-instruksen legger 2 elementer inn i det generelle registeret 1. Deretter sammenlignes de ved å trekke 2 fra 1. Hvis 2-elementet er strengt tatt større enn det første, oppstår et lån i den mest betydningsfulle biten, som er lagret som en i overføringstrigger C. Men selv før du sjekker overføringen av C, blir verdien av 1., som en "prøve", den største av 1. og 2. lastet inn i register 2. Deretter utføres en betinget grenkommando med verdien av C. Hvis C ikke er lik null, erstattes søkerens rolle som det største, dvs. 1 element, med 2 element. Hvis C = 0, skjer overgangen til lasting av det tredje elementet i matrisen, og i dette tilfellet forblir den tredje som den største verdien - subtraksjon fra de største tallene 1 og 2 skjer, tilstedeværelsen av et lån kontrolleres. Hvis det er et lån, er 3. større og 3. overføres til register 2, og erstatter den største av 1 og 2. I alle fall er den største verdien av tallene i register 2, og den vil bli sammenlignet i på samme måte med de neste 4 elementene, og deretter det femte elementet i matrisen. Etter å ha sammenlignet alle 5 tallene, overfører STR 2-instruksjonen innholdet i register 2, dvs. den høyeste verdien av tallene i minneplasseringen.

7. Operasjon nr. 2 - tillegg av array-elementer med en konstant.

LDR 1-instruksjonen laster 2D-konstanten inn i register 1, LDR 0-instruksjonen laster 1 element av den spesifiserte matrisen inn i akkumulatoren. Deretter, ved å bruke ADD 1-instruksjonen, blir verdien lagret i akkumulatoren lagt til verdien som er lagret i register 1. Resultatet av summen overføres til et minnested ved å bruke STR-instruksjonen. Deretter blir de resterende elementene i arrayet 2,3,4,5 lastet inn i akkumulatoren på samme måte, lagt til med en konstant. En en-byte konstant lastes inn i register R3, register R5 inneholder en teller for en sløyfe gjennom alle array-elementer.

8. Operasjon # 1 - tillegg av to array-elementer.

LDR 0-instruksjonen laster det første tallet inn i akkumulatoren, LDR 1-instruksjonen laster det andre tallet inn i registeret 1. Deretter legges de innlastede tallene til ved hjelp av kommandoen ADD 1. Resultatet av summen lagres i akkumulatoren. STR 0-kommandoen overfører akkumulatorverdien til et minnested.

4. Programkode for den illustrerte prosessoren

	Maskinspråkkommando	Team i symbolsk form	En kommentar
Lasteprogram
			Kaller inn-subrutinen for TA H



			Søknad om TA L



			Søker om romfartøy N



			Søker KA L



			Ordinntastingssyklusen begynner


			Overføring av ordet i M [TA]
			TA + 1 -> TA.
			Dobbel presisjonssubtraksjon av TA fra CA
			Sett C = 1 hvis TA> KA


			Lånesjekk i C. Hvis det ikke er lån
			skrive inn et nytt ord

			Gå til operasjoner


			Start av inndataprogrammet. Ordinntasting
			stater.
			Kontrollerer tegnbiten i statusordet.
			Hvis 0, gjenta kontrollen

			Skrive inn et ord i batteriet fra enheten

			Tilbake fra en subrutine
Operasjon№6

			første element


			Passerer til stabelen
			Innstilling i registre H- og L-adresser
			andre element


			Passerer til stabelen
			Gå til subrutine på plassering 00F4


Operasjon№4
			Innstilling i registre H- og L-adresser
			første element


			Innstilling av startverdi
			syklusteller lik 5
			Setter delsummen til 0



			Legger til et tall


			Økning i H og L

			Reduser telleren med 1

			Slutt på sykluskontroll



			Sender innholdet i ræva til celle 0107


Operasjon№7
			Innstilling av nullverdier i Rн og R L





			Innstilling på telleren til initialen
			verdier 8




			Syklisk forskyvning til høyre, ml. Ass-biten går til C
			Lagre den forskjøvede multiplikatoren

			Multiplikatorbittest. Hopp på 0





			Tillegget av multiplikand til art. del av arbeidet
			Skift av Рн til høyre, ml. bit i C
			Memorering av forskjøvet Rн

			Skift C og Jr. deler av verket til høyre
			Lagring av forskjøvet R L
			Reduser telleren med 1

			Testing Ass. Gjentakelse
			syklus hvis ikke null

			Overføring av art. deler av arbeidet i register 1
			Overfør ml. deler av verket inn i register 2
			Sender innholdet i register 1 til lokasjon 0108


			Sender innholdet i register 2 til lokasjon 0109


Operasjon№5












			Gå til subrutine på plassering 00E7


Operasjon№3
			Overføring av 1. element fra minne til Ass


			Overfør 2. fra minnet til register 1


			Subtraksjon av 2 e. fra 1el. Trigger C settes hvis 2 el. mer enn 1
			Pass 1 nummer for å registrere 2, så mye som mulig


			Sjekker C for et lån. Hvis det ikke er noe lån, blir 1> 2 og neste kommando utelatt


			Sender 2 array-elementer til register 2, og erstatter 1 hvis 2> 1


			Sender 3 array-elementer fra minnet til register 1


			Overføring av den største av 1. og 2. til batteriet fra reg. 2
			Subtraksjon av det tredje fra det største av de 1,2 tallene. C settes hvis 3 er større
			Sjekker C for et lån. Hvis det er et lån, er 3 mer, ellers utelates neste kommando.


			Passerer den tredje for å registrere 2, erstatter den største av 1 og 2 tall hvis 3 er større


			Sender 4 array-elementer fra minnet til register 1


			Sender det største av 1,2,3 tall til akkumulatoren fra register 2
			Trekker den fjerde fra den største blant 1,2,3. C settes hvis 4. er større.
			Sjekker C for et lån. Hvis det er et lån, så 4
			mer, ellers blir neste kommando utelatt.

			Går 4. til register 2, og erstatter den største av arrayen 1,2,3 hvis 4 er større


			Sender 5 array-elementer fra minnet til register 1


			Sender det største av array-elementene 1,2,3,4 til akkumulatoren fra register 2
			Trekker 5 fra den største blant 1,2,3,4. C settes hvis 5 er større
			Sjekk C for tilstedeværelsen av et lån, hvis det er et lån, så er 5 mer,
			ellers blir neste kommando utelatt.

			Passerer 5 til register 2, og erstatter den største av 1,2,3,4 hvis 5 er større.


			Overføring av det største elementet til celle 010A


Operasjon№2





			Addisjon av 1 tall med en konstant, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 010B


			Overføre innholdet i en minnecelle


			Addisjon av 2 tall med en konstant, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 010C


			Overføre innholdet i en minnecelle


			Addisjon av 3 tall med en konstant, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 010D


			Overføre innholdet i en minnecelle


			Addisjon av 4 tall med en konstant, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 010E


			Overføre innholdet i en minnecelle


			Addisjon av 5 tall med en konstant, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 010F


Operasjon№1
			Overføre innholdet i en minnecelle


			Overføre innholdet i en minnecelle
			0103 for å registrere 1

			Addisjon av 0 og 1 registre, summen av Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 0110


Sluttenoperasjoner
			Stopper programmet
			Begynnelsen av subrutinen for operasjon # 5. Overføring av innholdet i register 5 til Ass
			Sender innholdet i ræva til celle 0111


			Sende innholdet i register 6 til register 1
			Sender innholdet i register 1 til lokasjon 0112


			Sende innholdet i register 7 til register 2
			Sender innholdet i register 2 til lokasjon 0113


			Retur fra subrutineoperasjon # 5
			Begynnelsen av subrutinen for operasjon #6. Pop data fra stabelen
			Sender innholdet i register 1 til lokasjon 0114


			Sender innholdet i register 2 til lokasjon 0115


			Pop data fra stabelen
			Sender innholdet i register 1 til lokasjon 0116


			Sender innholdet i register 2 til lokasjon 0117


			Gå tilbake fra subrutineoperasjon nummer 6
			1 array-element
			2 array-element
			3 array-element
			4 array-element
			5 element i matrisen
			Resultatet av å legge til alle tall
			Resultatet av å multiplisere to tall (st. del)
			Resultatet av å multiplisere to tall (junior del)
			Resultatet av å finne det største tallet
			Resultatet av å legge til 1 tall med en konstant
			Resultatet av å legge til 2 tall med en konstant
			Resultatet av å legge til 3 tall med en konstant
			Resultatet av å legge til 4 tall med en konstant
			Resultatet av å legge til 5 tall med en konstant
			Resultatet av å legge til 2 tall
			Data fra registeret
			Data fra registeret
			Data fra registeret
			Data fra stabelen
			Data fra stabelen
			Data fra stabelen
			Data fra stabelen

5. Blokkskjema over programmet

Lagt ut på http://www.allbest.ru/

6. Kart over informasjonsflyter

Utførelsen av en kommando består av to trinn. Det første trinnet er å lese kommandoen fra minnet. Det tar en maskinsyklus (tre klokkesykluser) for å lese hver byte. Etter å ha lest den første byten (opkoden) som kommer inn i kommandoregisteret, bestemmer kontrollenheten hvor mange byte kommandoen består av. Hvis det er én eller to flere byte, brukes henholdsvis én eller to maskinsykluser på å lese dem. Disse bytene går inn i dataadresseregisteret. Den andre fasen er utførelsen av kommandoen. Noen instruksjoner utføres i den siste syklusen av en maskinsyklus, mens andre trenger en annen maskinsyklus for å utføre (instruksjoner for lasting og lagring av et register og instruksjoner ved bruk av indirekte adressering).

La oss presentere informasjonsflytkart for operasjon #6. Programmet for operasjon 6 består av følgende operasjoner: LRI, PUSH, JMS, POP, STR, RET.

Figur 3 - Kart over informasjonsflyter for LRI-kommandoen

LRI-kommandoen er en to-byte-kommando, dens særegenhet er at dataene er en del av selve kommandoen, ved hjelp av en slik kommando er det veldig praktisk å sette konstanter. Byten valgt i den første syklusen plasseres i kommandoregisteret, og byten valgt i den andre blir plassert i dataadresseregisteret. Deretter, med mindre R er 11112, avsluttes kommandoen ved den tredje synkroniseringspulsen i den andre maskinsyklusen. De nederste 8 bitene av dataadresseregisteret, som inneholder den andre byten av kommandoen, overføres til det generelle registeret R. Etter henting og dekoding blir den andre byten fra databussen matet til dataadresseregisteret, og deretter overført fra der til R-velgeren, hvor registeret spesifisert i kommandoen hentes.

En av spesialkommandoene til programkoden er single-byte PUSH-kommandoen, som brukes til å skyve data på stabelen. Stabelen slippes to ganger. Som et resultat inneholder det andre registeret i stabelen verdien til akkumulatoren med en carry, og det første (toppen av stabelen) inneholder innholdet i registerparet H og L. Kartet over informasjonsflyter er vist i figuren 4.

Figur 4 - Kart over informasjonsflyter for PUSH-kommandoen

Den neste i den angitte operasjonen # 6 er JMS-kommandoen, som inneholder tre byte og fungerer som kommandoen for å kalle subrutinen. Stabelen senkes og innholdet i kommandotelleren skyves på toppen av stabelen. Innholdet i det siste registeret på stabelen går tapt. Innholdet i kommandotelleren erstattes av andre og tredje byte av JMS-kommandoen, med den andre byten erstatter de høye ordens 8 biter av kommandotelleren, og den tredje byte-lavordens 8 biter, som får kontroll til å overføres til det angitte stedet. Et kart over informasjonsflyt er vist i figur 5.

Figur 5 - Kart over informasjonsflyter for JMS-kommandoen

Den neste spesielle instruksjonen i programkoden er single-byte POP-instruksjonen, som brukes til å hente data fra stabelen. Innholdet i toppen av stabelen overføres til registerparet H og L. Innholdet i den nedre halvdelen av stabelens andre register overføres til akkumulatoren, og den lave biten til den høye halvdelen av samme register. overføres til overføringsutløseren C. Stakken heves to ganger, tilstanden til de to nedre registrene forblir uendret. Informasjonsflytkartet er vist i figur 6.

Figur 6 - Kart over informasjonsflyter for POP-teamet

STR R-kommandoen er 3-byte. Det tjener til å huske registeret, og den andre og tredje byten av denne kommandoen inneholder de øvre og nedre delene av minnecellen, der det er nødvendig å lagre innholdet i registeret vi trenger. Innholdet i dataadresseregisteret lastet i hente-dekodefasen med den andre og tredje kommandobyte mates til adressebussen, og innholdet i det generelle registeret r mates til databussen. Deretter genererer kontrollenheten et "skrive"-signal, som avfyrer skrivingen av data til den adresserbare minnecellen. Utførelsesfasen krever én ekstern sentral og tar én maskinsyklus. Derfor tar en komplett instruksjonssyklus fire maskinsykluser: tre for hente-dekode-fasen og én for utførelsesfasen. Kartet er vist i figur 7.

Den siste kommandoen for å få tilgang til subrutiner er returkommandoen fra RET-subrutinen, som inneholder én byte. Stabelen senkes og innholdet i kommandotelleren skyves til toppen av stabelen. Innholdet i det siste registeret på stabelen går tapt.

Innholdet i kommandotelleren erstattes av andre og tredje byte av JMS-kommandoen, med den andre byten erstatter de høye ordens 8 biter av kommandotelleren, og den tredje byte-lavordens 8 biter, som får kontroll til å overføres til det angitte stedet. Informasjonsflytkartet er vist i figur 8.

Figur 7 - Kart over informasjonsflyter for STR-kommandoen

Figur 8 - Kart over informasjonsflyter for RET-kommandoen

7. Konklusjon

I løpet av kursarbeidet ble prinsippene for drift av en hypotetisk mikroprosessor studert. Instruksjonssettet til en illustrativ mikroprosessor, dets prøvetakings-, dekodings- og kontrollfaser, adresseringsmetoder, prinsipper for programmering på maskinnivå og utarbeidelse av blokkskjemaer ble vurdert i detalj.

Moderne mikroprosessorer brukt i personlige datamaskiner, deres arkitektur er veldig lik denne hypotetiske prosessoren. Forskjellene er hovedsakelig i det faktum at moderne prosessorer har mer utviklede maskinvarefunksjoner (som maskinvaremultiplikasjon, divisjon, sykliske operasjoner), et mer praktisk system for indirekte minneadressering, etc.

8. Bibliografi

1. Wirth N. Algoritmer og datastrukturer. - M .: Mir, 1999.

2. Givone D., Rosser R. Mikroprosessorer og mikrodatamaskiner. - M .: Mir, 1993.

3. Goodman S., Hideniemi S. Introduksjon til utvikling og analyse av algoritmer. - M .: Mir, 1991.

4. Kagan B.M. Elektroniske datamaskiner og systemer. - M .: Enegroatomizdat, 1997.

5. Metodisk veiledning for gjennomføring av emneprosjektet for studenter i faget "Data, maskiner, systemer og nettverk". 2003 r.

6. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kirichenko A.A. Datasystemer, nettverk og telekommunikasjon. - M .: Finans og statistikk, 2002.

Skrevet på Allbest.ru

Lignende dokumenter

Prosedyren og begrunnelsen for valget av en mikroprosessor, et diagram over forbindelsen. Organisering av input-output og mikroprosessorminne. Utvikling og testing av programvare basert på åttebit MP Z80. Metoder for å øke frekvensen til mikroprosessoren.

semesteroppgave, lagt til 01.03.2010

Kjennetegn ved Z80-mikroprosessoren, dens fordeler og kommandosystem. Utforming av grensesnittet, blokkskjemaet og algoritmen til kontrollmikrodatamaskinen. Utvikling av minnemoduler, klokkegenerator, kontroller, I/O og indikator.

semesteroppgave, lagt til 17.02.2014

Analyse av prosesseringsdelen av mikroprosessoren. Hovedelementene i mikroprosessoren, deres interaksjon under driften. Metoder for å løse eksempler i binærregning. Formål med mikroprosessorblokker. Prinsippet for laboratorieinstallasjonen.

laboratoriearbeid, lagt til 26.09.2011

Generelle egenskaper for operasjoner utført av kommandoene til basissystemet. Beskrivelse og mnemoniske koder for kommandoer som brukes i utviklingen av programmer i AVR Assembler-språket. Grunnleggende prinsipper for drift av kommandoer med referanse til SRAM-adresse og til I/O-registre.

sammendrag, lagt til 21.08.2010

Aritmetisk logisk enhet til en mikroprosessor: dens struktur og komponenter, formål, funksjoner, viktigste tekniske egenskaper. Organisering av mikrodatamaskinens input/output-system. Den virkelige driftsmodusen til mikroprosessoren, dens betydning og beskrivelse.

test, lagt til 02/12/2014

Videoadaptere (skjermprosessorer) er spesialiserte prosessorer med eget instruksjonssett, spesifikke dataformater og egen instruksjonsteller. Grafikkadaptere - adaptere av tilfeldig skanning og rastertype.

foredrag lagt til 15.08.2008

Utvikling og beskrivelse av en generell algoritme for funksjon av et digitalt hakkfilter basert på et mikroprosessorsystem. Begrunnelse for maskinvaredelen av enheten. Feilsøking av et program på språket til mikroprosessorinstruksjoner. Beregning av ytelse og stabilitet.

semesteroppgave, lagt til 12.03.2010

Bestemmelse av hovedparametrene til mikroprosessoren. Utvikling av strukturelle, funksjonelle og skjematiske diagrammer, beregning av tidsparametere. Prinsippene for å danne strukturen til programvare og bestemme de grunnleggende kravene til den.

semesteroppgave lagt til 14.06.2014

Utvikling av strukturskjemaet til enheten. Studie av kretsskjemaet til enheten med en beskrivelse av formålet med hvert element. Karakteristikk av programvaren: deler av erklæringer, initialisering av mikroprosessoren og hovedsløyfen.

semesteroppgave, lagt til 14.11.2017

Utvikling og beskrivelse av enhetens funksjonsalgoritme, feilsøking av arbeidsprogrammet i mikroprosessorens kommandospråk. Begrunnelse for maskinvaredelen av enheten. Tegne opp et elektrisk skjematisk diagram av enheten, beregne hastigheten til enheten.

Det moderne informasjonssystemet til selv en liten bedrift består av et bredt utvalg av enheter (stasjonære datamaskiner, servere, mobile enheter, nettverksutstyr, inngangskontrollenheter, etc.), som må fungere på en konsistent, stabil og sikker måte. Informasjonssystemer til store bedrifter innebærer multiplattformintegrasjon av skyservere, eksterne databehandlingssentre, krypterings- og tilgangskontrollservere, terminalstasjoner og servere, kablede og trådløse nettverk, Internett-telefoni, brukerstøttesystemer og et bredt utvalg av applikasjonsprogramvare. En moderne systemadministrator må ha grunnleggende kunnskap og evne til hele tiden å utdanne seg. Opplæring i denne profilen lar deg danne grunnlaget for en vellykket profesjonell karriere innen design, opprettelse, drift og utvikling av datakomplekser, systemer og nettverk av bedrifter og organisasjoner.

Formålet med treningen er dannelsen av følgende evner:

Design (ved bruk av datastøttede designsystemer), modellering, enhet og utvikling av datanettverk og komplekser av organisasjoner og bedrifter;
Revisjon og diagnostikk av informasjonsteknologiressurser til bedrifter og organisasjoner;
Implementering og utvikling av informasjonssikkerhet og pålitelighetssystemer for datalagring;
Administrasjon av lokale og distribuerte datanettverk;
Sette opp, teste og vedlikeholde driften av nettverksutstyr;
Håndtering av multiplattformintegrasjon av nettverk og enheter som kjører på forskjellige operativsystemer;
Drift av komplekser, systemer, nettverk og individuelle dataenheter, inkludert brukerstøtte, feilsøking, reparasjon, optimalisering av datakraft;
Organisering av uavbrutt funksjon av dataenheter og nettverk, inkludert å sikre driften av den nødvendige avbruddsfrie strømforsyningen, klimaanlegg, strømforsyning, lagring av sikkerhetskopier av data, rask gjenoppretting av drift;
Integrasjon av bedriftsinformasjonssystemer med eksterne skytjenester, datasystemer med IP-telefonisystemer, fysiske sikkerhetssystemer;
Sikre pålitelig, stabil og sikker funksjon av anvendte programvaresystemer;
Sette opp, teste, administrere og vedlikeholde arbeidet med ulike organisasjonsteknikker innenfor rammen av effektive fjernkontrollsystemer;
Implementering av ny informasjonsteknologi, nye maskinvareløsninger, nye IT-tjenester og nye metoder for å administrere maskinvaren til informasjonssystemer til moderne bedrifter;
Optimalisering av tekniske og økonomiske indikatorer for datakomplekser, systemer og nettverk;
Prosjektledelse av datanettverk og systemoptimalisering, implementering av ny informasjons- og telekommunikasjonsteknologi;
Koordinering av aktivitetene til team av systemadministratorer, nettverksingeniører og teknisk støtte.

Profildisipliner:

Nettverksteknologi og systemadministrasjon;
Lagringssystemer og nettverk;
System og applikasjonsprogramvare;
Datasystemer, nettverk og telekommunikasjon;
Beskyttelse av informasjon;
Nettverk og kommunikasjon;
Diagnostikk og pålitelighet av automatiserte systemer.

Nyutdannede er etterspurt i nesten enhver organisasjon og i enhver bedrift. Spesielt høy etterspørsel etter kandidater vises av store selskaper, banker, forsikringsselskaper, offentlige etater og kommunale myndigheter. Intensiv faglig utvikling venter på kandidater i informasjons- og telekommunikasjonsselskaper, små innovative bedrifter innen IT-feltet, bedrifter - systemintegratorer.

Nyutdannede innehar stillingene som nettverksadministratorer, ingeniører og IT-ledere, teknisk støtteingeniører, nettverks- og telekommunikasjonsutstyrsingeniører,er, IT-konsulenter. Nyutdannede kan bygge sin egen virksomhet og utvikle seg som IT-gründer.

, Automatisering av brannvernsystemet til den teknologiske munnen, Forelesning 4 - (2.1) Tilnærminger til informasjonsbegrepet. Nummersystemer, UTVIKLING AV SCHEMASYSTEMMODUL kurs.docx, Innføring i spesialiteten - Radiokommunikasjonssystemer.docx.
MINISTERIET FOR BRENGEN AV RUSSLAND
Federal State Budgetary Education Institution

høyere profesjonsutdanning

Tula State University
Avdeling for "Robotikk og produksjonsautomatisering"

samling av retningslinjer

til laboratoriearbeid

ved disiplin

DATAMASKINER, SYSTEMER OG NETTVERK

Treningsretning: 220400 "Mekatronikk og robotikk"

Spesialitet: 220402 "Roboter og robotsystemer"

Treningsformer: fulltid

Tula 2012

Metodiske instrukser for laboratoriearbeid utarbeides Førsteamanuensis, Ph.D. Shmelev V.V. og diskutert på et møte i avdelingen fakultet kybernetikk ,

protokoll nr. ___ datert "___" ____________ 20 1 G.

Metodiske retningslinjer for laboratoriearbeid ble revidert og godkjent på et møte i avdelingen robotikk og industriell automasjon fakultet kybernetikk ,

Protokoll nr. ___ datert "___" ____________ 20___

Hode avdeling ________________ E.V. Larkin

Laboratoriearbeid nr. 1. Klassifisering av datamaskiner og arkitektur for datasystemer 4

2.1 Datamaskinklassifisering 4

Laboratoriearbeid nr. 2. Sammensetning og struktur av en personlig datamaskin 9

2.1 Strukturen til en personlig datamaskin 9

Grunnleggende PC-enheter 16

Laboratoriearbeid nr. 3. Personlige datamaskinlagringsenheter 29

2.1 Lagringsenheter 29

Laboratoriearbeid nr. 4. Eksterne enheter PC 59

Laboratoriearbeid nr. 5. Lokalnettverk 79

2.1 Lokalnettverk 79

Laboratoriearbeid nr. 6. Programvare, informasjon og teknisk støtte for nettverk 91

2.1. Programvare og informasjonsstøtte for nettverk 92

2.2 Grunnleggende prinsipper for å bygge datanettverk 93

2.3. Teknisk støtte for informasjon og datanettverk 105

Studieobjektet er programvare, informasjon og teknisk støtte for 123 nettverk

2. Å studere programvare, informasjon og teknisk støtte for 123 nettverk

Laboratoriearbeid nr. 7. Globalt informasjonsnettverk Internett 124

2. Grunnleggende om teori 124

2.1 Globalt informasjonsnettverk Internett 124

Laboratoriearbeid nr. 8. Kommunikasjonssystem 134

1. Hensikt og mål med arbeidet 134

2. Grunnleggende om teori 134

2.1. TELEKOMMUNIKASJONSsystemer 134

Dokumenterte informasjonsoverføringssystemer 147

Laboratoriearbeid nr. 1. Klassifisering av datamaskiner og arkitektur for datasystemer

1. Hensikt og mål med arbeidet.

Som et resultat av dette arbeidet bør studentene

vet datamaskinklassifisering og arkitektur for datasystemer

2. Grunnlaget for teorien.

2.1 Datamaskinklassifisering

Datamaskin - et sett med tekniske midler designet for automatisk behandling av informasjon i prosessen med å løse ulike problemer.

Det er flere kriterier som en VM kan deles etter. Spesielt:

etter handlingsprinsippet,
på elementgrunnlaget og stadier av skapelse,
etter avtale,
i størrelse og prosessorkraft,
etter funksjonalitet,

etc.

Etter handlingsprinsippet VM: analog, digital og hybrid.

Analog eller kontinuerlig videospiller, arbeid med informasjon presentert i kontinuerlig (analog) form, dvs. i form av en kontinuerlig strøm av verdier av enhver fysisk mengde (oftest spenningen til en elektrisk strøm)

AVM-er er enkle og enkle å bruke. Hastigheten for å løse problemer reguleres av operatøren og kan være svært høy, men nøyaktigheten i beregningene er svært lav. Slike maskiner løser effektivt differensialregningsproblemer som ikke krever kompleks logikk.

Digital, eller diskret VM, arbeid med informasjon presentert i diskret, eller snarere digital form.

Hybrid- eller VM-er med kombinert handling kombinerer mulighetene til å jobbe med både digital og analog informasjon. De brukes vanligvis i automatisering av kontrolloppgaver for tekniske og teknologiske prosesser.

I økonomien og hverdagsaktiviteter har digitale datamaskiner blitt utbredt, oftere referert til som datamaskiner eller datamaskiner.

I henhold til elementgrunnlaget og skapelsesstadiene er det:

1. generasjon, 50-tallet av det tjuende århundre: en datamaskin basert på elektroniske vakuumrør.
2. generasjon, 60-tallet: datamaskiner basert på halvlederenheter (transistorer).
3. generasjon, 70-tallet: datamaskiner basert på halvlederintegrerte kretser med lav og middels grad av integrering (hundrevis til tusenvis av transistorer i én pakke, på en brikke).
Fjerde generasjon, 80-90-tallet: datamaskiner basert på store og ultrastore IC-er, hvorav den viktigste er en mikroprosessor (titalls tusen millioner aktive elementer på én krystall).

Hvis det elektroniske utstyret til datamaskiner av 1. generasjon okkuperte en hall med et areal på 100-150 kvm. m, deretter VLSI 1-2 kvm. cm og avstanden mellom elementene på den er 0,11-0,15 mikron (tykkelsen på et menneskehår er flere titalls mikron)

5. generasjon, i dag: datasystemer med flere dusin parallelle mikroprosessorer.
6. og påfølgende generasjoner: datamaskiner med massiv parallellitet og en optisk-elektronisk base, der prinsippet om assosiativ informasjonsbehandling er implementert; såkalte nevrale datamaskiner.

Det er viktig å vite:

Hver påfølgende generasjon overgår systemytelsen og lagringskapasiteten med mer enn en størrelsesorden.
Etter avtale, problemorientert og spesialisert.

Universell er designet for å løse et bredt spekter av tekniske, økonomiske, matematiske og andre problemer, som er preget av store mengder databehandling og kompleksiteten til algoritmer.

Problemorientert er designet for å løse et smalere spekter av oppgaver knyttet til kontroll av teknologiske prosesser (objekter), med registrering, akkumulering og behandling av relativt små datamengder, utføre beregninger ved hjelp av relativt enkle algoritmer. De inkluderer begrensede maskinvare- og programvareressurser.

Spesialisert er designet for å løse spesifikke oppgaver for å kontrollere driften av tekniske enheter (enheter). Disse kan være kontrollere - prosessorer som kontrollerer driften av individuelle noder i et datasystem.
Størrelse og prosessorkraft datamaskiner kan deles inn i ultrastore (superdatamaskiner, superdatamaskiner), store, små og ultrasmå (mikrodatamaskiner, mikrodatamaskiner).

Komparative egenskaper ved datamaskinklasser

Alternativer	Superdatamaskin	Stor	Liten	Mikrodatamaskin
Ytelse, MIPS	1 000-1 00 000	100-10 000	10-1 000	10-100
RAM-kapasitet, MB	2000-100 000	512-10 000	128-2048	32-512
OVC-kapasitet, GB	500-50 000	100-10 000	20-500	20-100
Litt dybde	64-256	64-128	32-128	32-128

Ved å revidere funksjonalitet datamaskiner blir evaluert:

prosessorhastighet,
bithet av prosessorregistre,
former for representasjon av tall,
nomenklatur, kapasitet og ytelse for lagringsenheter,
nomenklatur og tekniske egenskaper til eksterne enheter,
muligheten til å kjøre flere programmer samtidig (multitasking),
utvalget av operativsystemer som brukes,
programvarekompatibilitet - muligheten til å kjøre programmer skrevet for andre typer datamaskiner,
evnen til å jobbe i et datanettverk

etc.

2.2 Arkitektur av datasystemer