Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері. ЭЕМ құрудың классикалық негіздері жайлы

І. КІРІСПЕ
ІІ. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері
2.2ЭЕМ.де сандарды көрсету әдістері
2.3 Компьютерлік схемотехниканың логикалық негіздері
2.4ЭЕМ.ді құрудың классикалық негіздері
ІІІ. ҚОРЫТЫНДЫ
ІV. ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Қазіргі кезде сұлбатехниканың мәні орасан зор. Қазіргі микросұлбатехниканың негізгі принциптерінің өзектілігі аспаптарға жаппай интегралдық сұлбалардың енгізілуіне негізделген. ИС және электрониканың басқа да құрылғыларын инженерлер, техниктер және жұмысшыларда қолданады. ИС дұрыс қолдану үшін әртүрлі электронды құрылғылардың құрылымдарын қамтитын күрделі және кеңейтілген құжаттарды қолдану қажет. Сұлбатехника қазіргі ИС да және микроэлектронды аппараттарда қолданылатын сұлбатехникалық шешімдердің шығуын түсіндіреді және жобалаушыға өз бетімен жаңа ИС типтерін өңдеуге және оның негізінде құрылғылар жасауға мүмкіндік береді.
Сұлбатехника – жас маманның кәсіби әрекетіне өте қажет практикалық дағдыларын қалыптастыруға арналған. Кез келген ақпарат өңдеуші жүйенің негізгі параметрлерін анықтау есебімен кездеседі. Функциональды жобалау кезеніңдегі сауатты жүргізілген жобалау және құрастыру кезеңдерінде орасан күштер мен құралдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан «Сұлбатехника» пәні «Ақпараттық жүйелер» мамандығының базалық пәндеріне жатады.

1. Бабич Н.П., Жуков И.А. «Компьютерная схемотехника. Методы построения и проектирования»: Учебное пособие. – К.: «МК-Пресс», 2004
2. Симонович С.В. «Информатика». – Санкт-Петербург – 2000 г.
3. Острейковский В.А. «Информатика».- М.: Высш.шк., 2001г.
4. Могилев А.В. и др. «Информатика». – Москва.: ACADEMA, 1999 г.
5. Информатика/ Под ред. Н.В.Макаровой. — М.: Финансы и статистика, 1997
6. Аванесян Г.Р., Лёвшин В.П.Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: СправочникМ.: Машиностроение, 1993

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 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: Талғатова Ш.Т
Тобы: Иф - 203, 4 курс
Тексерген: Тлеубаева А.Б

Семей қаласы
2015 жыл

Жоспар:
І. КІРІСПЕ
ІІ. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1 Компьютерлік схемотехниканың арифметикалық негіздері
2.2 ЭЕМ - де сандарды көрсету әдістері
2.3 Компьютерлік схемотехниканың логикалық негіздері
2.4 ЭЕМ - ді құрудың классикалық негіздері
ІІІ. ҚОРЫТЫНДЫ
ІV. ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Кіріспе
Қазіргі кезде сұлбатехниканың мәні орасан зор. Қазіргі микросұлбатехниканың негізгі принциптерінің өзектілігі аспаптарға жаппай интегралдық сұлбалардың енгізілуіне негізделген. ИС және электрониканың басқа да құрылғыларын инженерлер, техниктер және жұмысшыларда қолданады. ИС дұрыс қолдану үшін әртүрлі электронды құрылғылардың құрылымдарын қамтитын күрделі және кеңейтілген құжаттарды қолдану қажет. Сұлбатехника қазіргі ИС да және микроэлектронды аппараттарда қолданылатын сұлбатехникалық шешімдердің шығуын түсіндіреді және жобалаушыға өз бетімен жаңа ИС типтерін өңдеуге және оның негізінде құрылғылар жасауға мүмкіндік береді.
Сұлбатехника - жас маманның кәсіби әрекетіне өте қажет практикалық дағдыларын қалыптастыруға арналған. Кез келген ақпарат өңдеуші жүйенің негізгі параметрлерін анықтау есебімен кездеседі. Функциональды жобалау кезеніңдегі сауатты жүргізілген жобалау және құрастыру кезеңдерінде орасан күштер мен құралдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан Сұлбатехника пәні Ақпараттық жүйелер мамандығының базалық пәндеріне жатады.

0.1 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:
Xs={AnAn-1...A1A0}s=AnSn+An-1Sn-1+. ..+A1S1+A0S0
мұндағы s - санау жүйесінің негізі;
А- осы санау жүйесінде жазылған санның мәндік
цифрлары;
n - санның разрядтар саны.
Мысал 1. 534110 санын көпмүшелік түрінде жазайық:
534110=510[3]+310[2]+410[1]+110[0]
Мысал 2. 32110 санын екілік санау жүйесінде жазайық. Ол үшін санды 2 - дәрежелі сандардың қосындысы түрінде жіктеп жазу керек.
32110=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 1010000012 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.
10012 11012 111112
10102 10112 12
100112 110002 1000002
2. Алу операциясы алу кестесі көмегімен орындалады, ондағы 1 үлкен разрядтан алынады.
- 0 1
0 0 11
1 1 0
Мысал 4.
1011100112 1101011012
1000110112 1010111112
0010110002 0010011102
3. Көбейту операциясы кәдімгі ондық санау жүйесіндегі сызба бойынша орындалады.
х 0 1
0 0 0
1 0 1
Мысал 5.
х 110012 х 1012
11012 112
11001 101
11001 101
11001 11112
1010001012
4. Бөлу операциясы 10-ық санау жүйесінде пайдаланылатын алгоритмге ұқсас алгоритм бойынша жүргізіледі.
Мысал 6.
1010001012 11012 1000110002 11112
1101 11012 1111 100102
1110 0010100
1101 1111
1101 10102 -остаток
1101
0
2.2 ЭЕМ - де сандарды көрсету әдістері
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:
Xmin X Xmax
2-[n] X 1 - 2-[n]
2.3 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:
1. логика алгебрасының функциялары;
2. ауыстырып қосқыш функциялары;
3. бульдік функциялар;
4. екілік функциялар.
Қажеттілігінше бұл синонимдердің барлығын пайдаланамыз.
Аргументтердің қандай да бір жиынын қарастырайық:
X1,X2,X3,...Хi,...Xn
және де аргументтердің әрқайсысы басқаларынан тәуелсіз екі мүмкін мәннің біреуін қабылдайды деп келісеміз.
Xi = {0, 1}
Бір және екі айнымалыға тәуелді бірнеше бульдік функцияларды қарастырайық.
Ол үшін аргументтердің барлық терімдеріне оның мәндерін беру керек.
Х аргументі
Мәндер
Функцияның аты

0
1

F0(x)
0
0
'0' тұрақтысы
F2(x)
0
1
'х' айнымалысы
F3(x)
1
0
'х' (х - ті теріске шығару) инверсиясы
F4(x)
1
1
'1' тұрақтысы
Екі аргументке тәуелді барлық ЛАФ - ын қарастырайық та оларды бір кестеге жазайық:
Функция
№
Логикалық айнымалы теріміндегі функция мәні
Функция аты
Функцияның белгіленуі
X1
0
0
1
1

X2
0
1
0
1

f0(X1,X2)
0
0
0
0
"нөл" тұрақтысы
f(X1,X2)=0
f1(X1,X2)
0
0
0
1
Конъюнкция, көбейтінді.
f(X1,X2)= X1& X2
f(X1,X2)= X1 X2
f(X1,X2)= X1 · X2
f(X1,X2)= X1 X2
f2(X1,X2)
0
0
1
0
X2 бойынша тйым салу
X1 Δ X2
f3(X1,X2)
0
0
1
1
X1 айнымалысы
f(X1,X2)= X1
f4(X1,X2)
0
1
0
0
X1 бойынша тйым салу
X2 Δ X1
f5(X1,X2)
0
1
0
1
X2 айнымалысы
f(X1,X2)= X2
f6(X1,X2)
0
1
1
0
mod2 бойынша қосу (бірмәнділік емес)
f(X1,X2)= X1 X2
f7(X1,X2)
0
1
1
1
Дизъюнкция
f(X1,X2)= X1 X2
f(X1, X2)= X1+ X2
f8(X1,X2)
1
0
0
0
Пирса тілсызығы
f(X1, X2)= X1 X2
f9(X1,X2)
1
0
0
1
Бірмәнділік
f(X1, X2)= X1 X2
f(X1, X2)= X1~X2
f10(X1,X2)
1
0
1
0
X2 инверсиясы
f(X1, X2)=^X2
f(X1, X2)=X2
f11(X1,X2)
1
0
1
1
X2-ден X1-ге импликация
f(X1, X2)= X2 X1
f12(X1,X2)
1
1
0
0
X1 инверсиясы
f(X1, X2)=^X1
f(X1, X2) = X1
f13(X1,X2)
1
1
0
1
X1-ден X2-ге импликация
f(X1, X2)= X1 X2
f14(X1,X2)
1
1
1
0
Шеффер штрихы
f(X1, X2)= X1X2
f15(X1,X2)
1
1
1
1
Тұрақты "бірлік"
f(X1, X2)=1
Логикалық элементтер, ЭЕМ-де логикалық функцияларды іске асыру. Логикалық элементтердің функционалды - толық жүйелері
Қандай да бір күрделі пікірге қандай мағыналық мазмұн енгізуге болатынын 2 аргументті ЛАФ - ы мысалында қарастырайық.
Инверсия. Х ЕМЕС немесе 'Х' - ті теріске шығару деп оқылады.
Мысалға мынадай пікірді алайық: А=Киев-Франция астанасы, онда күрделі А ЕМЕС пікірі А дұрыс емес екенін, яғни Киев-Франция астанасы емес екенін білдіреді.
Қарапайым пікірлерден күрделі пікірлерді байланыстарды қолданып құруға болады.
Логикалық байланыстар - аргументтері қарапайым пікірлер болып келетін ЛАФ - ры.
Конъюнкция. Екі пікірді алайық:
А=Москва - РФ астанасы
В=екі-екім төрт
онда А & В күрделі пікірі ақиқат болады, өйткені бұл екі пікір де ақиқат.
Егер ақиқат пікірге '1' мәнін ал жалғанға '0' мәнін жазсақ онда пікірді көбейтінді деп айтуға болады. Бұл жағдайда конъюнкция үшін ақиқаттық кестесі көбейту кестесіне сәйкес келеді.
X1
X2
f1(X1,X2)
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Конъюнкция функциясы екі пікір бір уақытта ақиқат болған жағдайда ғана ақиқат.
Дизъюнкция. Бір күрделі пікір оған ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.