Предлагаемые методические указания направлены на изучение аппаратных
аспектов устройства и функционирования ЭВМ на основе работы с их
принципиальными электрическими схемами. <...> Формирование границ адресного пространства памяти и портов ввода-вывода
(дешифрация адреса). <...> Процессор — совокупность устройства управления (УУ) и арифметико-логического
устройства (АЛУ). <...> Архитектура фон Неймана
Устройства ввода-вывода называются также внешними или периферийными
устройствами. <...> По назначению
выделяется три типа сигналов в ЭВМ: данных, адреса и управления. <...> Однотипные
сигнальные линии объединяются в соответствующие шины. <...> Ширина шины данных определяет максимальный размер операндов, которыми
процессор может обмениваться с памятью или устройствами ввода-вывода за один раз (один
цикл шины, одну транзакцию), если они, конечно, не накладывают дополнительных
ограничений. <...> Ширина шины адреса определяет размер адресного пространства:
AS = 2ABW ,
где AS (Address Space) — размер адресного пространства;
ABW (Address Bus Wide) — ширина адресной шины. <...> Схема общей структуры ЭВМ
Здесь:
— ЦП — центральный процессор (СРU, Central Processing Unit);
— ШФ — шинный формирователь (в самом широком смысле этого слова);
— ЗУ — запоминающее устройство (M, Memory);
— ОЗУ — оперативное запоминающее устройство (RAM, Random Access Memory);
— ПЗУ — постоянное запоминающее устройство (ROM, Read Only Memory);
— В/В — ввод/вывод (I/O, Input/Output);
— ВУ — внешнее устройство (устройство ввода-вывода), например, клавиатура, дисплей,
датчики, исполнительные механизмы и т.п. <...> Устройства ввода-вывода связаны с системой посредством портов, которые
представляют собой регистры или их совокупности. <...> Вводом информации с клавиатуры управляет контроллер
В таких случаях порты
ввода-вывода находятся в
соответствующих
контроллерах. <...> Контроллеры устройств ввода-вывода помимо регистров могут иметь в своем составе
память, которая может занимать часть адресного пространства процессора. <...> Регистры
устройств ввода-вывода <...>
Архитектура_и_логика_функционирования_ЭВМ._Работа_с_принципиальными_электрическими_схемами.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Липецкий государственный технический университет"
Кафедра автоматизированных систем управления
О. В. Болдырихин
Архитектура и логика функционирования ЭВМ.
Работа с принципиальными электрическими схемами
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим работам
по дисциплинам "Организация ЭВМ" и "Архитектура вычислительных
систем"
Заведующий кафедрой АСУ ______________ Кузнецов Л. А.
Объем 2 п. л.
Тираж 100 экз.
Липецк
Издательство ЛГТУ
Стр.1
2011
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Липецкий государственный технический университет"
Кафедра автоматизированных систем управления
О. В. Болдырихин
Архитектура и логика функционирования ЭВМ.
Работа с принципиальными электрическими схемами
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим работам
по дисциплинам "Организация ЭВМ" и "Архитектура вычислительных
систем"
Утверждаю к печати
Объем 2 п. л.
Тираж 100 экз.
Проректор по учебной работе ЛГТУ
"_______"_________________________
число
месяц
_____________ Ю. П. Качановский
год
Липецк
Стр.2
Издательство ЛГТУ
2011
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Липецкий государственный технический университет"
Кафедра автоматизированных систем управления
О. В. Болдырихин
Архитектура и логика функционирования ЭВМ.
Работа с принципиальными электрическими схемами
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим работам
по дисциплинам "Организация ЭВМ" и "Архитектура вычислительных
систем"
Стр.3
Липецк
Издательство ЛГТУ
2011
2052
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Липецкий государственный технический университет"
Кафедра автоматизированных систем управления
О. В. Болдырихин
Архитектура и логика функционирования ЭВМ.
Работа с принципиальными электрическими схемами
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим работам
по дисциплинам "Организация ЭВМ" и "Архитектура вычислительных
систем"
Стр.4
Липецк
Издательство ЛГТУ
2011
Стр.5
УДК 681.3.06(07)
Б791
Рецензент: к.т.н. Назаркин О. А.
Болдырихин, О. В.
Б791
Архитектура и логика функционирования ЭВМ. Работа с
принципиальными электрическими схемами: методические указания к практическим
работам по дисциплинам "Организация ЭВМ" и "Архитектура вычислительных
систем" [Текст] / О. В. Болдырихин. - Липецк : Издательство ЛГТУ, 2011. - 32 с.
Предлагаемые методические указания направлены на изучение аппаратных
аспектов устройства и функционирования ЭВМ на основе работы с их
принципиальными электрическими схемами.
Предназначены для студентов направления "Информатика и вычислительная
техника", специальностей "Автоматизированные системы обработки информации и
управления", "Математическое обеспечение и администрирование информационных
систем" и родственных специальностей.
Стр.6
Содержание
Цель работы и рассматриваемые вопросы ......................................................... 8
Теоретическая информация ................................................................................ 8
Общая структура ЭВМ .................................................................................... 8
Схема общей структуры ЭВМ ..................................................................... 8
Порты и контроллеры ввода-вывода. Дешифраторы. Ресурсы .................10
Множество выводов и сигналов процессора.................................................11
Классификация выводов процессора .........................................................11
Назначение выводов процессора i8080.......................................................12
Формат байта состояния и типы машинного цикла процессора i8080 ......14
Интерфейс процессора с памятью .................................................................16
Интерфейс процессора с ПЗУ.....................................................................16
Интерфейс процессора с ОЗУ ....................................................................16
Интерфейс процессора с матричным ОЗУ .................................................17
Взаимодействие процессора с устройствами ввода-вывода. Логика
формирования управляющих сигналов ЭВМ.................................................17
Формирование управляющих сигналов в ЭВМ как логических функций
атомарных сигналов ....................................................................................18
Формирование сигнала записи (WR#) параллельного порта .....................18
Формирование сигнала выбора микросхемы (CS#). Дешифрация адреса 19
Порядок выполнения работы .............................................................................22
Содержание отчета .............................................................................................23
Варианты.............................................................................................................24
Контрольные вопросы .......................................................................................25
Пример выполнения работы ..............................................................................26
Библиографический список ...............................................................................33
Стр.7