Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері. ЭЕМ құрудың классикалық негіздері

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

СӨЖ

Тақырыбы: Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері. ЭЕМ құрудың классикалық негіздері

Орындаған: Тұрсбек А. С

Тобы: ИФ - 203

СЕМЕЙ - 2015

ЖОСПАР:

І. КІРІСПЕ

Компьютерлік схемотехника

ІІ. НЕГІЗГІ БӨЛІМ

2. 1 Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері

2. 2 ЭЕМ құрудың классикалық негіздері

ІІІ. ҚОРЫТЫНДЫ

Компьютерлік схемотехниканың маңызы

ІV. ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ

Бүгінгі таңда күллі әлемде 130 млн-нан аса компьютерлер бар, олардың 80 %-дан артығы әр түрлі ақпараттық-есептеу желілеріне біріктірілген. Мәліметтерді тасымалдаудың компьютерлік желілері болашақта коммуникацияның негізгі құралы болады. Желілерде ақпаратты тасымал-дау жылдамдығы жоғары, жұмыс орнында отырып-ақ хабарлама алу/жөнелту, жер шары-ның кез келген нүктесінен керекті ақпаратты жылдам алу мүмкіндігі, әр түрлі компьютерлер арасында және әр түрлі программалар арасында мәлімет алмасу, тағы да сол сияқты әрекеттер орындала береді.

Қазіргі заманғы компьютерлердің микроэлектронды схемаларының ақпараттық, арифметикалық және логикалық негіздерін қарастыру адам өмірінде елеулі роль алып отыр. Логикалық және сақтаушы элементтердің, типтік функционалдық түйіндердің, электронды жадының, интерфейстік контроллерлердің құрылу принциптерін меңгеру схемотехника негіздерінің басты қағидаларының бірі болып табылады.

Еліміздегі телекоммуникация саласының тез дамуы жаңа жоғары технологиялық қызметттер - мәліметтерді жіберу, ұялы байланыс және Интернет желісіне қатынауды ұсыну бойынша қызметтер сегментінің туындауымен негізделген. Дәстүрлі дыбыстық байланыс қызметтері интерактивті қызметтермен ығыстырыла бастады. Компьютерлік инфрақұрылымдағы компьютеризация және информатизация жетекші орындардың біріне шығады. Ақпараттық технологияларға сұраныс, қазіргі заманғы компьютерлер және желілік жабдық соңғы жылдары әлемдік экономиканың динамикасына және құрылымына елеулі әсер етеді. Ақпаратты технологиялар саласындағы нағыз төңкеріс үшінші мың жылдықта әлемдік экономиканың жетекші саласына қалыптасқан интернет жүйесінің пайда болуы және қарқынды дамуы болды.

КОМПЬЮТЕРЛІК СХЕМОТЕХНИКАНЫҢ АРИФМЕТИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Компьютердегі сандық ақпарат төмендегідей сипатталады:

- санау жүйесімен (екілік, ондық) ;

- сан түрімен (нақты, космплексті, массив) ;

- сан типімен (аралас, бөлшек, бүтін) ;

- сандарды көрсету аралығымен және дәлдігімен;

- терім сандарды кодтау әдістерімен;

- арифметикалық операцияларды орындау алгоритмдерімен.

Санау жүйесіне анықтама берейік: санау жүйесі - цифрлік белгілер (алфавит) жиыны көмегімен сандарды жазу әдістері мен ережелерінің жиыны. Цифрлік белгілердің санын санау жүйесінің негізі деп атайды.

Санау жүйесінің екі типі болады:

позициялық, әрбір цифрдің мәні санды жазғандағы оның орнымен анықталады;
позициялық емес, әрбір цифрдің мәні санды жазғандағы оның орнына тәуелді емес.

Позициялық емес санау жүйесінің мысалы римдік санау жүйесі болады: IX, IV, XV және с. с.

Позициялық санау жүйесіне күнделікті қолданылатын ондық санау жүйесін айтуға болады.

Позициялық жүйеде кез келген бүтін санды көпмүшелік түрінде жазуға болады:

X _s ={A _n A _n-1 . . . A ₁ A ₀ } _s =A _n S ⁿ +A _n-1 S ^n-1 + . . . +A ₁ S ¹ +A ₀ S ⁰

мұндағы s - санау жүйесінің негізі;

А- осы санау жүйесінде жазылған санның мәндік

цифрлары;

n - санның разрядтар саны.

Мысал 1. 5341 ₁₀ санын көпмүшелік түрінде жазайық:

5341 ₁₀ =510 ³ +310 ² +410 ¹ +110 ⁰

Мысал 2. 321 ₁₀ санын екілік санау жүйесінде жазайық. Ол үшін санды 2-дәрежелі сандардың қосындысы түрінде жіктеп жазу керек.

321 ₁₀ =12 ⁸ +12 ⁶ +12 ⁰

Одан соң екі дәреже болған кездегі коэффициенттерін оңнан солға қарай жазамыз (минималды нөлінші дәрежеден максимал дәрежеге қарай)

Сондықтан бұл сан екілік санау жүйесінде 1011 ₂ түріне келеді.

Екілік санау жүйесіндегі сандармен орындалатын арифметикалық операциялар :

1. Қосу операциясы бір разрядта екілік қосу кестесі көмегімен орындалады:

+ 0 1

0 0 1

1 1 10

Мысал 3.

1001 ₂ 1101 ₂ ₂

1010 ₂ 1011 ₂ 1 ₂

10011 ₂ 11000 ₂ 1 ₂

2. Алу операциясы алу кестесі көмегімен орындалады, ондағы 1 үлкен разрядтан алынады.

- 0 1

0 0 11

1 1 0

Мысал 4.

101110011 ₂ 110101101 ₂

100011011 ₂ 1010 ₂

001011000 ₂ 001001110 ₂

3. Көбейту операциясы кәдімгі ондық санау жүйесіндегі сызба бойынша орындалады.

х 0 1

0 0 0

1 0 1

Мысал 5.

_х 11001 ₂ _х 101 ₂

1101 ₂ 11 ₂

11001 101

11001 ₂

101000101 ₂

4. Бөлу операциясы 10-ық санау жүйесінде пайдаланылатын алгоритмге ұқсас алгоритм бойынша жүргізіледі.

Мысал 6.

101000101 ₂ 1101 ₂ 100011000 ₂ ₂

1101 1101 ₂ 10010 ₂

1110 0010100

1101

1101 1010 ₂ -остаток

1101

2. 2 ЭЕМ ҚҰРУДЫҢ КЛАССИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Біз білетіндей сандарды көрсетудің екі негізгі әдістері бар: бекітілген және жүзуші үтірі бар . Көптеген әмбебап ЭЕМ-дер жүзуші үтірі бар сандармен жұмыс істейді, ал көптеген арнайы ЭЕМ-дер бекітілген үтірі бар сандармен жұмыс істейді.

Бірақ машиналардың бірқатары екі форматтағы сандармен жұмыс істей береді.

Жалпы жағдайда сандарды көрсету әдісі бағдарламалау сипатына үлкен әсер етеді. Бекітілген үтірі бар жүйеде жұмыс істейтін ЭЕМ-де бағдарламалау қиын өйткені арифметикалық қиындықтан басқа үтірдің тұрған орнын анықтау керек.

Бекітілген нүкте. Машинаның разрядтық торында разрядтың тұрақты саны болады деп келісейік - n .

Ьекітілген нүктесі бар сандарды көрсеткен кезде үтір әрқашан да үлкен разрядтың алдында тұр деп есептеледі, ал есептеуге қатысатын барлық сандар абсолют өлшемі бойынша бірден кіші деп есептеледі:

X < 1

Сандардың сипаттамаларын енгізейік: өзгеру аралығы және көрсету дәлдігі .

Өзгеру аралығы машина әрекет ететін сандардың орналаса алатын шектерімен сипатталады.

0-ге тең емес ең кіші сан:

Осылайша ЭЕМ жұмыс істейтін сандар аралығы :

X _min X X _max

2 ^-n X 1 - 2 ^-n

Компьютерлік схемотехниканың логикалық негіздері.

Кәдімгі алгебрадан басқа арнайы алгебра бар. Оның негізін ХІХ ғ. математигі Дж. Буль салған. Бұл алгебра пікірлерді есептеумен айналысады.

Оның ерекшелігі дискреттік құрылғылардың жұмысын сипаттауға қолдану болып келеді. Ондай құрылғылар қатарына есептеу техникасы және автоматика құрылғыларының бір классы жатады.

Мұнда алгебраның өзі құрылғының үлгісі рөлін атқарады. Ол көрсетілген типтегі еркін құрылғының жұмысы осы алгебраның көмегімен қандай да бір жағынан тек қана сипатталуы мүмкін дегенді білдіреді. Шындығында нақты құрылғы физикалық логика алгебрасында сипатталғанна бөлек жұмыс істейді.

Логика алгебрасының функцияларына қатысты бірнеше синонимдер бар: