Программалық инженерия кафедрасы
жүктеу/скачать 272,81 Kb.
|
Зертханалық жұмыс №3 АКСО
- Бұл бет үшін навигация:
- Орындалған жұмыстың сапасы Баға диапазоны Алған %
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ СӘТБАЕВ УНИВЕРСИТЕТІ Автоматика және ақпараттық технологиялар институты Программалық инженерия кафедрасы
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС Тақырыбы: Компьютер түйіндерінің жұмысын модельдеу
Білім алушының аты-жөні: Асқар Әділет Мамандық шифрі: 6В06102 Оқытушының аты-жөні: Оразбеков Ж. Алматы 2021 ж Компьютер түйіндерінің жұмысын модельдеу Компьютердің логикалық тізбектері мен құрылғыларының жұмысы математикалық логика деп аталатын арнайы математикалық аппаратқа негізделген. Мұнда осы тақырыпты зерделеу кезінде компьютердің нақты түйіндерін жобалау ғана емес, сонымен қатар Excel электрондық кестесін қолдана отырып, олардың жұмысын модельдеу әрекеттері орындалады. Компьютердің нақты түйінінің белсенді моделі жасалғандай әсер пайда болады. Логикалық функция {(x1; x2;......; xn)} жиындарының жиынтығын бір мәнді бейнелейтіндіктен, онда xi компоненттері {0; 1} жиынынан мән алып y={0; 1} жиынына жазады, оны іс жүзінде жүзеге асыру үшін коммутациялық немесе клапан элементтерін қолдануға болады. Коммутациялық элементтер екі күйлі және екі жақты өткізгіштікке ие. Мұндай элементтер-ажыратқыштар, релелер, кілттер, қосқыштар және т .б. Клапан элементтерінің екі күйлі болады, бірақ, әдетте, бір жақты өткізгіштікке ие болып табылады.Мұндай элементтер-диодтар, триодтар, микросхемалар және т .б. .Ал бір корпустағы интегралды схемалар көптеген логикалық функцияларды орындайды. Әр түрлі логикалық немесе коммутациялық құрылғылардың дизайны мен дамуын ұйымдастыру үшін әр түрлі логикалық функцияларды белгілеу мақсатында халықаралық стандарттар қабылданған . 7.1-кестеде логикалық функциялардың негізгі шартты белгілері көрсетілген. Клапан элементтерімен құрылған схемалар комбинациялық схемалар деп аталады. Егер комбинациялық схема бір логикалық функцияны жүзеге асырса, онда ол бір шығыс комбинациялық схема деп аталады, егер бірнеше болса, онда көп шығысты комбинациялық схема деп аталады. Схема қарапайым логикалық элементтерден құралады. Мысалы, 7.1-суретте fmin функциясын жүзеге асыратын комбинациялық схема көрсетілген. Сурет 7.1 fmin функциясының комбинациялық схемасы 7.1-кесте Логикалық элементтердің стандартты шартты белгілері
Логикалық схемалардың синтезі туралы түсінік Компьютердің логикалық құрылғылары кіріс сандық ақпаратқа қажетті түрлендірулерді орындайды. Мұндай құрылғыларды синтездеу кезінде логика алгебрасының математикалық аппараты көп қолданылады. Әдетте логикалық құрылғыларды синтездеу процесі келесі негізгі кезеңдерден тұрады: осы құрылғы орындауы керек функцияларды талдау негізінде тиісті ақиқат кестесі түрінде оның жұмыс істеуінің логикалық шарттары қалыптасады. құрылған ақиқат кестесіне сәйкес логикалық функцияның аналитикалық өрнегі СДНФ немесе СКНФ түрінде жазылады. логикалық функцияға минимизация жасалынады. жеңілдетілген логикалық формула бойынша құрылғының функционалды диаграммасы құрылады, және де логикалық элементтердің минималды саны мен біркелкілігіне зейін қойылады. Компьютердің логикалық түйіндерінің арасында комбинациялық машиналар (схемалар) кең таралған. Мұндай машина жалпы жағдайда r кірістері бар яғни t1, t2,...,tr көп полюсті түрінде және l санды k1, k2,..., kl шығыстары бар түрде ұсынылады. Автоматтың кірісіне келіп түсетін ақпарат кіріс сөзін құрайтын М (т1, т2,..., тг) сигналдар жиынтығымен беріледі. Сонымен қатар, уақыттың кез – келген дискретті сәтінде t. шығу сигналдарының жиынтығы – k (k1, k2,..., kl) Шығыс сөзі-дәл сол уақытта келген М кіріс сөзімен толық анықталады. М кіріс сигналдарының жиынтығы өзгерген кезде k шығыс сигналдарының жиынтығы өзгереді. Осылайша, комбинациялық схеманың шығыс сигналдарының кіріс сигналдарымен тәуелділігі анықталады. Бұл машиналарда жады болмайды. Компьютердің құрылымы мынадай тізбек бойынша құрылады: элементтер → түйіндер → құрылғылар. Мақсаты бойынша элементтер келесі топтарға бөлінеді: логикалық; есте сақтау; көмекші. Біз логикалық элементтерге назар аударғанымыз жөн себебі солардың арқасында комбинациялық схемалар құралады. ЭЕМ-де қолданылатын және функционалды түрде толық жиынтығын құрайтын негізгі логикалық элементтердің қатарына мына логикалық элементтерді жатқызуға болады: «және» (конъюнктор) «немесе»(дизъюнктор), «емес» (инвертор). Кейбір жағдайларда кейбір логикалық өрнектерді күрделі логикалық элементтердің көмегімен оңай жүзеге асыруға болады, мысалы, ЖӘНЕ-ЕМЕС, НЕМЕСЕ-ЕМЕС, ЖӘНЕ-НЕМЕСЕ-ЕМЕС.Енді түйіндер жайлы айтқан жөн. Түйін – бұл функционалды байланысқан элементтердің жиынтығы. Компьютердің түйіндері функционалды мақсатына сәйкес келесі топтарға бөлінеді: регистрлер; дешифраторлар; шифраторлар; кодтарды салыстыру схемалары; электрондық есептегіштер; сумматорлар. Кейбір түйіндерді жобалайық. Сәйкес түйіннің ақиқаттық кестелерін құрудан оның диаграммасын салуға дейінгі барлық жұмыстар тікелей Excel -де жасалады. Excel өзінің арсеналында 7.2 суретте көрсетілген Функциялар шебері терезесінде ұсынылған логикалық функциялары бар. 7.2 -сурет - Функциялар шеберін қолданудың мысалы Дәлел ретінде логикалық функциялар ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, «0» мен «Жалған», 1 мен «Ақиқат» мәндерін бірдей түсіндіреді, нәтижесінде олар тек «Жалған» немесе «Ақиқат» мәндерін қайтарады. Сондықтан «Жалған» және «Ақиқат» мәндерінен әдеттегі 0 мен 1 -ге ауысу үшін ЕГЕР функциясы қолданылады. Кодты салыстыру схемалары Екі екілік санды салыстыруды ұйымдастыру салыстырылған екі санның теңдік белгісін немесе теңсіздік белгісін құрудан тұрады. Теңдік жағдайын қарастырайық. Бір разрядты кодты салыстыру схемасы Бір таңбалы айнымалыларды салыстыру кезінде q теңдік белгісінің мәні 7.3-суретте көрсетілген шындық кестесімен сипатталған. E7 ұяшығына енгізілген формула: = IF (C7 = D7; 1; 0), ол кейін D8: D10 ұяшықтарына көшіріледі. Q1 функциясының СДНФ түріндегі мәні : 7.3 -сурет - Жұмыстың орындалу үлгісі Регистрлер - ақпаратты қабылдауға, сақтауға және беруге арналған құрылғылар. Соңғысы реестрде екілік код түрінде сақталады, оның әрбір биті RS-, JK- немесе D типті триггерлер негізінде жасалған өзінің жад элементіне сәйкес келеді. Регистрлерді жіктеуді әр түрлі критерийлер бойынша жүргізуге болады, олардың ішіндегі ең маңыздысы-ақпаратты енгізу-шығару әдісі және кіріс және шығыс ақпаратын ұсыну сипаты. Сумматор - бұл кодтарды арифметикалық қосуға арналған ЭЕМ-ның түйіні. Қолданылатын логикалық схемаларға байланысты сумматорлар комбинациялық және жинақтаушы болып бөлінеді. Комбинациялық сумматор - бұл тізбектің кірістеріне бір мезгілде жеткізілетін терминдердің қосындысын құрайтын және жад элементтерін қамтымайтын комбинациялық схема. Жинақтаушы қосқыштарда жинақтау нәтижелері сақталатын жады бар. Шифратор - ондық сандарды екілік санау жүйесіне түрлендіретін комбинациялық құрылғы, және әрбір енгізуге ондық сан тағайындалуы мүмкін, ал шығатын логикалық сигналдар жиынтығы белгілі бір екілік кодқа сәйкес келеді. Егер кіріс саны соншалықты көп болса, шифратор шығыс сигналдарының барлық мүмкін комбинацияларын пайдаланады, содан кейін мұндай шифрлау толық деп аталады, егер бәрін қолданбаса, онда толық емес. Дешифратор - бұл ондық саны екілік кодқа сәйкес келетін n-разрядты екілік кодты логикалық сигналға түрлендіретін комбинациялық құрылғы. Егер шифрланған санның екілік цифрларының саны n арқылы белгіленсе, онда декодердің шығыс саны K = 2n болады. жүктеу/скачать 272,81 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|