Библиографический список. 2. Организация ЭВМ

1. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 552с., ил.

2. Организация ЭВМ. 5-е изд./К. Хамахер, З. Вранешич, С. Заки.- СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2003. – 848 с.: ил.

3. Цилькер Б. Я., Орлов С. А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004. – 668 с.: ил.

4. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. 2-е изд. – СПб.: Питер. 2001. – 928 с.: ил.

5. Сергеев Н.П., Вашкевич Н.П. Основы вычислительной техники: Учеб. пособие для электротехн. специальн. вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. – 311с., ил.

6. Балашов Е.П. и др. Микро- и мини ЭВМ: Учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1984. – 376с., ил.

7. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы: Учеб. пособие для вузов/Под ред. В.Б. Смолова.- М., ”Радио и связь”,1981. – 328с., ил.

8. Бикташев Р.А., Князьков В.С. Многопроцессорные системы. Архитектура, топология, анализ производительности: Учеб. пособие.- Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2003. - 217 с.

9. Компьютеры на СБИС: В 2-х кн. Кн. 2: Пер. с япон./ Мотоока Т., Сакаути М., Харикоси Х. И др.- М.: Мир, 1988.- 336с.

10. Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер.- СПб.: Питер. 2001. –544 с.

11. Шагурин И.И., Бердышев Е.М. Процессоры семейства Intel P6. Архитектура, программирование, интерфейс.- М.: Горячая линия - Телеком, 2000.- 248 с.

12. Корнев В.В., Кисилев А.В. Современные микропроцессоры.- М.: Нолидж, 1988. - 240 с.

13. Карасев В. В., Кисилев А.В. Современные микропроцессоры- 3-е изд., перераб и доп. СПб.: БХВ- Петербург, 2003. -448 с.

14. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 4-е изд. СПб.: Питер, 2003.-704 с.

Содержание

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЭВМ…………………………...3

1.1 Этапы развития ЭВМ ………………………………….3

1.2 Характеристики ЭВМ…………………………………..6

1.3 Классификация средств ЭВТ………………………….10

1.4 Структуры ЭВМ………………………………………..12

1.4.1 Обобщенная структура ЭВМ……………………..…12

1.4.2 Структура ЭВМ на основе общей шины…………....13

1.4.3 Структура ЭВМ на основе множества шин………...14

1.5 Контрольные вопросы…………………………………17

2 АРХИТЕКТУРА КЛАССИЧЕСКОЙ ЭВМ…………….18

2.1 Принцип программного управления………………….18

2.2 Принцип хранимой в памяти программы…………….19

2.3 Обобщенный формат команд………………………….20

2.4 Способы адресации команд……………………………21

2.4.1 Процессоры с принудительным порядком выполнения команд………………………………………………………………22

2.4.2 Процессоры с естественной адресацией команд……24

2.5 Способы адресации операндов…………………………25

2.5.1 Прямая адресация……………………………………..25

2.5.2 Регистровая адресация ……………………………….27

2.5.3 Косвенная адресация …………………………………27

2.5.4 Непосредственная адресация…………………………28

2.5.5 Неявная адресация……………………………………29

2.5.6 Относительная (базовая) адресация………………….29

2.5.7 Индексная (автоинкрементная или автодекрементная) адресация…………………………………………………………...30

2.6 Контрольные вопросы………………………………….31

3. ЗАПОРМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ………….33

3.1 Основные понятия……………………………………...33

3.2 Классификация ЗУ……………………………………...34

3.3 ОЗУ с произвольным доступом………………………..37

3.4 Организация микросхем SRAM ……………………….40

3.5 Организация динамической памяти …………………...42

3.6 Особенности микросхем синхронной динамической памяти……………………………………………………………….45

3.7 Основные характеристики ЗУ…………………………..46

3.8 ОЗУ магазинного типа (стековая память)……………..48

3.9 Ассоциативные ЗУ………………………………………50

3.10 Контрольные вопросы…………………………………54

4. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОРОВ……56

4.1 Обобщенные структуры процессоров с непосредственными и магистральными связям…………………56

4.2 Декомпозиция процессора на УА и ОУ……………….58

4.3 Арифметико-логические устройства…………………..59

4.3.1 Классификация арифметико-логических устройств..59

4.3.2 АЛУ для сложения и вычитания чисел с фиксированной запятой……………………………………………60

4.3.3 АЛУ для умножения двоичных чисел……………….64

4.3.4 Методы ускорения умнож.ения………………………70

4.3.5 Особенности операций десятичной арифметики…...72

4.3.6 Операции над числами с плавающей запятой………74

4.4 Устройства управления………………………………...76

4.4.1 Классификация УУ…………………………………...76

4.4.2 Аппаратные УУ………………………………………77

4.4.3 Микропрограммные УУ……………………………...79

4.5 Структурно - функциональная организация классического процессора………………………………………...83

4.6 Рабочий цикл процессора………………………………86

4.7 Понятие о слове состояния процессора (PSW)………87

4.8 Процедура выполнения команд перехода (условного и безусловного)………………………………………………………88

4.9 Процедура выполнения команд вызова подпрограмм..………………………………………………….…..89

4.10 Контрольные вопросы………………………………...91

5. СИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ……………..92

5.1 Общие сведения………………………………………...92

5.2 Характеристики систем прерываний…………………..95

5.3 Схема выполнения процедуры прерывания…………...96

5.4 Способы реализации систем прерываний……………..97

5.4.1 Схема прерывания с опросом по вектору…………...97

5.4.2 Прерывания с программно - управляемым приоритетом………………………………………………………..98

5.5 Контрольные вопросы…………………………………..99

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА – ВЫВОДА………………...100

6.1 Общие сведения о вводе-выводе в ЭВМ……………..100

6.2 Основные способы ввода-вывода…………………….100

6.2.1 Программно - управляемый ввод – вывод…………101

6.2.2 Ввод - вывод с прерыванием программы…………..103

6.2.3 Ввод – вывод в режиме ПДП………………………..103

6.3 Интерфейсы…………………………………………….104

6.3.1 Характеристики интерфейсов……………………….105

6.3.2 Шины интерфейсов ввода-вывода…………………105

6.3.2.1 Синхронные шины…………………………………106

6.3.2.2 Асинхронные шины………………………………..108

6.4 Контрольные вопросы…………………………………109

7. ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ ЭВМ С МАГИСТРАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ…………………………………………………….110

7.1 Организация адресного пространства памяти и ввода-вывода. Изолированная и совмещенная адресные пространства………………………………………………………110

7.1.1 Изолированное адресное пространство памяти и ввода- вывода……………………………………………………...110

7.1.2. Совмещенное адресное пространство памяти и ввода- вывода……………………………………………………………...112

7.2 Организация ПЗУ. Проектирование памяти ЭВМ…...113

7.3 Построение оперативной памяти на микросхемах статического типа…………………………………………………116

7.4 Построение оперативной памяти на микросхемах DRAM……………………………………………………………...118

7.5 Память с чередованием адресов………………………119

7.6 Регенерация динамической памяти…………………..121

7.7 КЭШ-память…………………………………………...122

7.7.1 КЭШ прямого отображения ………………………...124

7.7.2 Наборно - ассоциативный КЭШ…………………….127

7.8 Контрольные вопросы………………………………...128

8 ОРГАНИЗАЦИЯ ПК…………………………………….129

8.1 Структурная схема системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286………………………………………………………………….129

8.1.1 Система шин системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286 ……………………………………………………………………...129

8.1.2 Состав и назначение основных устройств системной платы ЭВМ IBM PC/AT 286……………………………………...131

8.1.2.1 Назначение и характеристики процессора и сопроцессора………………………………………………………131

8.1.2.2 Назначение и характеристики генераторов тактовых сигналов……………………………………………………………132

8.1.2.3 Назначение шинных формирователей…………...132

8.1.2.4 Формирование управляющих сигналов и работа подсистемы памяти……………………………………………….133

8.1.2.5 Назначение и характеристики периферийных устройств системной платы……………………………………...133

8.1.2.6 Назначение ПЗУ BIOS……………………………..137

8.1.3 Шина ISA……………………………………………..137

8.1.3.1 Особенности шины ISA……………………………137

8.1.3.2 Основные сигналы шины ISA……………………..138

8.1.3.3 Шинные циклы магистрали ISA…………………..142

8.1.3.4 Электрические и конструктивные характеристики шины ISA………………………………………………………….145

8.1.3.5 Конвейеризация шины…………………………….146

8.2 Структурная схема системной платы ЭВМ IBM PC/AT Pentium………………………………………….............................147

8.2.1 Локальные шины ввода – вывода………………….147

8.2.2 Состав и назначение основных устройств системной платы ЭВМ IBM PC/AT Pentium………………………………..148

8.3 Основные сигналы шинного интерфейса процессора Pentium…………………………………………………………….149

8.4 Организация шины PCI………………………………..152

8.4.1 Общая характеристика шины PCI…………………..152

8.4.2 Основные сигналы шины……………………………153

8.4.3 Протокол шины PCI………………………………….155

8.5 Контрольные вопросы…………………………………156

Библиографический список…………………………...158

Поиск по сайту: