Файл: Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие.pdf

С т р .

Предисловие.........................................................................................

3

Г л а в а

п е р в а я .

Основные

понятия....................................

8

1-1.

Введение в информационные основы вычислительной тех­

8

1-2.

ники ............................................................................................

действия цифровой

вычислительной машины .

Принцип

12

1-3.

Принцип действия машины для автоматической обработ­

18

1-4.

ки д ан ны х.................................................................................

Принцип действия управляющей вычислительной машины

22

1-5. Автоматизированныесистемыуправления.............................

27

1-6.

Понятие о вычислительной системе и ее архитектуре . .

29

1-7.

8.

Понятие

о

системе

математического обеспечения . . .

34

1-

Поколения

цифровых вычислительных машин и систем .

37

Г л а в а

в т о р а я .

Системы

счисления

и кодирование ин­

46

формации

.........................

2-

1.

Позиционные системы счисления..........................................

46

2-2.

Двоичная

арифметика..........................................................

52

2-3.

Представления чисел в ЦВМ с фиксированной и плаваю­

57

2-4.

щей

зап я то й

..............................

. .

. ' ........................

Прямой, обратный и дополнительный коды.......................

68

2-5.

Кодирование

десятичных

ч и сел ..........................................

информации . . . .

77

2-6.

Кодирование алфавитно-цифровой

81

2-7.

Кодирование

команд

........................................................

88

2-8.

Натуральные и машинные единицы информации . . . .

93

2-9.

97

2-

10. Представление числовой и алфавитно-цифровой инфор­

101

мации на перфолентах .................................и перфокартах

Г л а в а

т р е т ь я .

Схемотехника ЦВМ. Системы логических

ПО

элементов. Типовые узлы ................................

. . . .

;

3-

1.

Физические формы представления информации в ЦВМ .

ПО

3-2.

Понятие о комбинационной схеме и цифровом автомате

115

3-3.

Элементарные

120

3-4.

Технические

аналоги

функций

125

3-5.

автоматы .

Системы логических ..........................................элем ентов

устройств на основе

133

3-6.

Особенности

построения

цифровых

137

3-7.

различных

систем

элементов................................................

Основные

характеристики систем логических элементов .

142

3-8.

Системы логических элементов на дискретных радмоком-

146

понентах . .

:

: ...................................................................

С т р .

3-9. Методы микроминиатюризации элементов........................

548

3-10. Интегральные комплексы элементов.....................................

551

A. Потенциальные

элементы

резисторно-транзисторной

152

логики (Р Т Л )

.......................................................................элементы

резисторно-конденсаторной

Б. Потенциальные

153

транзисторной

логики

(Р К Т Л ) ......................................

B. Потенциальные элементы диодно-транзисторной логи­

ки ( Д Т Л ) .................................................................

элементы

154

Г. Потенциальные

транзисторно-транзисторной

логики (Т Т Л )

...........................................................элементы

транзисторной логики

156

Д. Потенциальные

с

эмиттерными связями

(ТЛ ЭС)...............................

158

161

Е. Состав комплексов интегральных логических элементов

3-11. Триггеры интегральных комплексов элементов. . . .

162

A. Асинхронный /^-триггер

...........................................

164

Б. Синхронный однотактный MS-триггер..................

166

B. Синхронный асимметричный MS-триггер.............

170

Г. Двухтактный PS-триггер...........................................

'171

Д. 7 -три ггер ..................................................................

175

Е. D-триггер..................................................................

177

Ж. /P -триггер.................................................................

178

3. DE-триггер .

........................................................................ 181

3-12. Регистры...........................................................................

182

3-13.

Дешифраторы.................................................................

200

3-14. Счетчики ................................................................................

сумматоры

205

3-15.

Одноразрядные

216

3-16.

Многоразрядные

сум м аторы .....................................

222

3-17. Методы ускорения распространения переноса.........

224

3-18

Сумматор-вычитатель...................................................

235

3-

19.

Межсоединения быстродействующих

интегральныхсхем

238

Г л а в а ч е т в е р т а я .

Оперативные запоминающие

устрой­

ства

. ........................................................................................242

4-

1.

Иерархическая

структура

памяти ЦВМ. Типыоператив­

242

4-2.

ных З У ......................................................................................

Ферритовые сердечники как запоминающие элементы ОЗУ

246

4-3.

Системы организации О З У ...................................................

252

4-4.

Постоянные запоминающие

устройства............................

. .

279

4-5.

Полупроводниковые запоминающие устройства. .

282

4-6.

Ассоциативные запоминающие устройства.......................

287

285

4-

7.

Управление запоминающим массивом О З У .............

¥Г л а в а

пят а я .

Процессоры вычислительных систем.

Ариф­

метические и

логические

устройства и

устройства

управ­

ления

.............................................................................................

301

5-

1. Назначение

и состав

процессора.....................................

305

301

5-2.

Выполнение

программы в

процессоре...................

308

5-3.

Индексация и управляющие с л о в а .....................................

5 4

Структура арифметического и логического устройства . .

319

5-5

Методы выполнения умножения.........................................

327

5-6.

Методы ускорения умножения .........................................

333

С т р .

5-7.

Выполнение операции деления...................................

347

5-8.

Методы ускорения деления.........................................

351

353

5-9.

Сложение и вычитание чисел с плавающей запятой . .

.

5-10.

Умножение и деление чисел с плавающей запятой . .

.

355

5-11.

Выполнение операций над десятичными числами . . .

.

357

5-12. Принцип построения устройства управления процессора

361

5-13. Совмещение

операций. Опережающие устройства .

. .

373

5-14. Процессоры

с

магазинной памятью. Многоаккумулятор­

377

ные процессоры

......................................................................

процессора

5-15. Пример общей структуры

385

5-

16. Структура команд современных вычислительных систем .

387

Г л а в а

ше с т а я .

Электромеханические

запоминающие

уст­

391

ройства

................................................................................................

6-

1. Принципы действия электромеханических З У ........

391

6-2.

Методы записи цифровой информации на магнитный но­

401

6-3.

ситель

..........................................................................................

406

Усилители записи и считывания...............................

6-4.

Основные узлы ЗУ на магнитной л ен те.................

408

6-

5.

Представление

информации на магнитных лентах

и ди­

413

сках ............................................................................................

Г л а в а с е д ь м а я .

Устройства ввода и вывода информации

420

7-

1.

Основные принципы работы устройств ввода-вывода ин­

420

7-2.

формации .

:

:

...................................................................

Устройства ввода информации с перфолент и перфокарт

425

7-3.

Устройства вывода информации на перфокарту и перфо­

431

7-4.

ленту

: . .

:

: ..............................................................

. .

Электромеханические знакопечатающие устройства .

435

7-5.

Экранные пульты ...............................................................

для ввода

информации с

444

7-

6.

Читающие

устройства

доку­

449

ментов

.............................................................................................

^ Г л а в а

в о с ь м а я .

Системы прерывания программ . .

. .

453

8 -

1. Основные определения и характеристики.................

453

8-2.

Вход в прерывающую программу...........................

459

8-3.

Приоритетное обслуживание прерываний................

464

474

8-4.

Организация возврата к прерванной

программе . .

. .

8-5. Пример аппаратной реализации системы прерывания

. .

480

8 -

6. Особенности системы прерывания современных ЦВМ

. .

484

Г л а в а д е в я т а я .

Каналы

ввода-вывода..................................

488

9-

1. Общие

понятия о канале

ввода-вывода . . . . .

. .

488

9-2.

Функции каналов ввода-вывода.......................

493

9-3.

Управляющая информация для операций ввода-вывода.

9-4.

Программы к а н ал а ........................................................

'

497

503

Виды каналов

ввода-вывода.............................

'

9-5.

Структура и основные процедуры работы мультиплексно­

509

9-6.

го

и селекторного

каналов ....................................................

Критерии оценки

эффективности каналов

516