Билеты МПС. МПС. Сформулируйте понятие Архитектура микропроцессорной системы (мпс). Дайте определение понятию Архитектура микропроцессора, перечислите основные элементы мп и их назначение. (1 1 1 1)

• Название: Сформулируйте понятие Архитектура микропроцессорной системы (мпс). Дайте определение понятию Архитектура микропроцессора, перечислите основные элементы мп и их назначение. (1 1 1 1)
• Анкор: Билеты МПС
• Дата: 29.10.2022
• Размер: 2.26 Mb.
• Имя файла: МПС.docx
• Тип: Документы; #760868
• страница: 3 из 8

Билет №5

1. 
   Обоснуйте целесообразность двоичного кодирования информации в ЭВМ. Прямой, обратный и дополнительный код положительных и отрицательных чисел.
   

Ответ:

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц. Для преобразования информации в цифровую необходимо применить кодирование. Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования. Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.
Двоичная система используется в цифровых устройствах, поскольку является наиболее простой и соответствует требованиям:

• 
  Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные элементы, оперирующие этими значениями.
  
• 
  Чем меньше количество состояний у элемента, тем выше помехоустойчивость и тем быстрее он может работать.
  

Прямой, обратный и дополнительный код:

Прямой код представляет собой одинаковое представление значимой части числа для положительных и отрицательных чисел и отличается только знаковым битом. Имеется +0 и -0
Обратный код для положительных чисел имеет тот же вид, что и прямой код, а для отрицательных чисел образуется из прямого кода положительного числа путем инвертирования всех значащих разрядов прямого кода. Имеется «+0» и «–0».
Дополнительный код для положительных чисел имеет тот же вид, что и прямой код, а для отрицательных чисел образуется путем прибавления 1 к обратному коду. Имеется просто 0.

2. 
   Устройство управления микропроцессора. Назначение, структура, принцип действия.
   

Ответ:

Устройство управления и синхронизации применяется для управления узлами микропроцессора, обеспечивая выполнение необходимых задач в соответствии с программой, хранимой в ПЗУ. Узел синхронизации обеспечивает синхронную работу всех узлов с помощью импульсов синхронизации и других управляющих сигналов.
В состав устройства управления и синхронизации входит тактовый генератор и формирователь тактовых импульсов. Для генерации импульсов синхронизации используется кварцевый генератор, имеющий внешний кварцевый резонатор. Частота тактового генератора определяет быстродействие микропроцессора.
Устройство управления в строгой последовательности в рамках тактовых и цикловых временных интервалов работы микропроцессора осуществляет:

• 
  выборку команды;
  
• 
  интерпретацию ее с целью анализа формата, служебных признаков и вычисления адреса операндов;
  
• 
  генерацию управляющих импульсов и передачу их на управляющие шины функциональных частей микроЭВМ и вентили между ними;
  
• 
  анализ результата операции и изменение своего состояния так, чтобы определить месторасположение (адрес) следующей команды.
  

3. 
   Построить ALU (1 1 1 1)
   

Ответ:



Принцип работы:

Билет №6

1. 
   Числа с фиксированной запятой, числа с плавающей запятой, стандарт IEEE754
   

Ответ:

Числа с фиксированной запятой:

Так называемый формат с фиксированной запятой означает, что положение десятичной точки всех данных в машине является фиксированным. Обычно данные с фиксированной точкой выражаются в виде чистого десятичного числа или чистого целого числа. Чтобы представить число в виде чистого десятичного числа, десятичная точка обычно фиксируется перед самой большой цифрой числовой части, а для представления числа в виде чистого целого числа десятичная точка фиксируется в конце числовой части. Десятичная точка, отмеченная на рисунке, не отображается на машине, но заранее фиксируется в фиксированном положении. Для компьютера, как только положение десятичной точки определено, оно не изменится.

Числа с плавающей запятой:

В большинстве современных компьютерных систем используется метод выражения числа с плавающей запятой. Этот метод использует мантиссу, показатель степени, основание и знак. Например, чисто 123,45 можно представить как 1,2345 * 10^2, где 1,2345 - мантисса, 2 - показатель степени, 10 - основание.
Стандарт IEEE делит двоичное число на три поля определенной величины: символ, экспоненту, мантиссу.
IEEE754 определяет:
Два основных формата с плавающей запятой: одинарная и двойная точность. Формат с одинарной точностью имеет точность 24 значащих цифр (Мантиссы), занимая в общей сложности 32 бита, формат с двойной точностью имеет точность 53 значащих цифр, занимая в общей сложности 64 бита.
Два расширенных формата с плавающей запятой: расширение с одинарной точностью и расширение с двойной точностью. Этот стандарт не определяет точную точность и размер этих форматов, но определяет минимальную точность и размер. Например, расширенный формат двойной точности IEEE должен иметь как минимум 64 значащих разряда точности и занимать в общей сложности не менее 79 бит.

2. 
   Регистровое запоминающее устройство микропроцессора. Назначение, структура, принцип действия. Состав и назначение основных внутренних регистров МП
   

Для хранения операндов (подлежащие обработке данные, в выражении у = а + b или w = 2k – 1 операнды – это а, b, 2, k, 1.) и промежуточных результатов используется блок регистров общего назначения (РОН), который вместе со схемами адресации и выборки образует регистровое запоминающее устройство (РЗУ), входящее в состав микропроцессора. Объем РЗУ для различных типов микропроцессоров составляет от нескольких единиц до сотен байт. В большинстве микропроцессоров РЗУ содержит 8, 16 или 32 регистра, обращение к которым осуществляется с помощью регистровой адресации. Регистры работают с тактовой частотой процессора, запись и считывание операндов производится за один такт. Все РОН доступны программисту, который их рассматривает как ячейки внутреннего сверхоперативного запоминающего устройства.

Блок внутренних регистров, расширяющий возможности АЛУ, служит внутренней памятью микропроцессора и используется для временного хранения данных и команд. Он также выполняет некоторые процедуры обработки информации. Обычно этот блок содержит регистры общего назначения и специальные регистры:

• 
  регистр-аккумулятор, предназначен для временного хранения промежуточного результата операций, производимых АЛУ.
  
• 
  буферный регистр адреса, служит для приема и хранения адресной части исполняемой команды.
  
• 
  буферный регистр данных, служащий для временного хранения данных, принимаемых из памяти перед выдачей их внутреннюю шину МП или выдаваемых на внешнюю шину данных
  
• 
  счетчик команд, содержит адрес ячейки памяти, по которому помещен код операции (первый байт) выполняемой команды.
  
• 
  регистр команд, принимает и хранит код операции очередной команды во время ее выполнения.
  
• 
  регистры стека
  
• 
  регистр признаков, представляет набор триггеров, называемых флажками.
  

3. 
   Построить четырёхбитный сумматор из однобитных сумматоров. (1 1 1 1)