Архитектура вычислительных систем

1. Архитектура вычислительных систем

2.

Тема:
ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЫЛЬНЫЕ
УЗЛЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ
МХЕМОТЕХНИКИ ЭВМ
План
1 Схемы сравнения и контроля
2 Сумматоры

3.

1 Схемы сравнения и контроля

4.

Схемы сравнения и контроля - специальный класс
комбинационных элементов, которые на основе
подаваемых на них многоразрядных двоичных кодов
формируют сигналы логических функций

5.

Основные отношения:
"равно "
FA B
"больше"
FA B
"меньше"
FA B

6.

Дополнительные признаки
FA B FA B ;
FA B FA B ;
FA B FA B FA B

7.

Признаки
отношения
используются
в
качестве логических условий (информационных
сигналов) в микропрограммах, командах передачи
управления, а также в устройствах контроля и
диагностики.

8.

Схемы сравнения двоичных слов А и В
Многоразрядные двоичные слова равны,
когда одновременно попарно равны все их
разряды, т.е. A(n) B(n) если Ai Bi , i 1,2,..., n.
Аi
Bi
ri
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
ri Ai Bi Ai Bi Ai Bi M i

9.

10.

Схемы контроля парности
Контроль четности FК.П (синоним – за
паритетом
или
соответствием)
широко
используется в компьютерах.
FK .П A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8

11.

12.

2. Сумматоры

13.

Сумматор – функциональный узел компьютера,
предназначенный для добавления двух nразрядных слов (чисел).
Функция сумматора обозначается буквами
SМ или ∑.

14.

Сумматоры характеризуются следующими
параметрами:
быстродействием – временем выполнения
операции сложения t∑, которое отсчитывается
от начала подачи операндов до получения
результата;
аппаратными
затратами:
стоимость
одноразрядной схемы сложения определяется
общим
числом
логических
входов
используемых
элементов;
стоимость
многоразрядного сумматора определяется
общим количеством микросхем.

15.

ОДНОРАЗРЯДНЫЕ СУММАТОРЫ
Функция суммы:
S i X i Yi Z i X iYi Z i X i Yi Z i X iYi Z i
Функция переноса:
Pi X iYi Z i X i Yi Z i X iYi Z i X iYi Z i

16.

Таблица состояний сумматора
Xi
0
0
0
0
1
1
1
1
Yi
0
0
1
1
0
0
1
1
Zi
0
1
0
1
0
1
0
1
Si
0
1
1
0
1
0
0
1
Pi
0
0
0
1
0
1
1
1

17.

Самостоятельная работа
1
Общая
характеристика
процессоров
и
микропроцессоров.
2 Структура процессора.
3 Программно-управляемый обмен данными.
4 Арифметические сопроцессоры.
5 Суперкомпьютеры.
6 Параллельные вычислительные системы.
7Суперскалярные
микропроцессоры
з
CISCархитектурой.
8 Архитектура микропроцессора Pentium.
9Суперскалярные микропроцессоры з RISC-архитектурой
10 Функционирование микропроцессоров с архитектурой
POWER.