Компьютерная схемотехника

Содержание

Слайд 2

Лекция №2 Основы теории компьютерной схемотехники

Лекция №2
Основы теории компьютерной схемотехники

Слайд 3

Информационные основы компьютерной схемотехники . Информатика, информация, сигналы и их представление

Информационные основы компьютерной схемотехники

. Информатика, информация, сигналы и их представление


Компьютер — это программно управляемая физическая система, предназначенная для апгоритмической обработки информации, представленной сигналами
Слайд 4

В широком смысле слова информация является отражением реального мира. Информация —

В широком смысле слова информация является отражением реального мира. Информация —

это единственный неубыающий ресурс жизнеобеспечения. Более того: ее объем в настоящее время удваивается ежегодно. Информация, подготовленная для обработки на компьютерах, называется данными
Слайд 5

Информационный процесс включает в себя такие этапы: 1. сбор информации от

Информационный процесс

включает в себя такие этапы:
1. сбор информации от различных

источников и представление ее в форме, необходимой для ввода компьютер;
2. передачу (пересылку) информации от источника к приемнику;
З. хранение — процесс передачи информации во времени;
4. обработку — систематическое выполнение операций над данными;
5. выдачу результата обработки пользователю.
Слайд 6

Структуру и общие свойства информационных процессов изучают в информатике, которая включает:

Структуру и общие свойства информационных процессов изучают в информатике, которая включает:

теорию информации;
• алгоритмические, программные и компьютерные средства обработки информации,
Слайд 7

информация передается в виде сообщений, которые представляются последовательностью чисел в той

информация передается в виде сообщений, которые представляются последовательностью чисел в той

или иной системе счисления.
процесс отображения информации называется кодированием, а сообщения, представленные тем или иным кодом, называются дискретными сообщениями.
Название кода определяется системой счисления, используемой для представления сообщений.
Слайд 8

Код – это правило, в соответствии с которым дискретное сообщение представляется

Код – это правило, в соответствии с которым дискретное сообщение представляется

в виде чисел в определенной системе счисления. В цифровой электронике помимо ДК используются десятичные, восьмеричные и шестнадцатеричные коды.
Слайд 9

В компьютере наименьшей возможной единицей объемной (геометрической) меры информации является бит.

В компьютере наименьшей возможной единицей объемной (геометрической) меры информации является бит.

Объем (или емкость) информации вычисляется по количеству двоичных символов О и 1, записанных в памяти компьютера. При этом возможно только целое число битов в отличие от вероятностного подхода, где может быть и нецелое число.
для удобства использования введены также единицы количества информации, превышающие бит. Так, двоичное слово из восьми символов содержит 1 байт информации, 1024 байт составляют килобайт (Кбайт), 1024 Кбайт — мегабайт (Мбайт) и 1024 Мбайт гигабайт (Гбайт); при этом 1024 = 2*10
Слайд 10

Лекция № 3 . Арифметические основы компьютерной схемотехники

Лекция № 3

.
Арифметические основы компьютерной схемотехники

Слайд 11

План лекции .1.Двоичная система счисления. .2. Шестнадцатеричная система счисления. .3. Цифровые

План лекции

.1.Двоичная система счисления.
.2. Шестнадцатеричная система счисления.
.3. Цифровые коды.Двоичная

арифметика.
.4.. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
Слайд 12

Системы счисления Системой счисления называют совокупность приемов и правил для обозначения

Системы счисления

Системой счисления называют совокупность приемов и правил для обозначения и

наименования чисел.
Число представляют совокупностью символов, которые называют цифрами.
Каждой цифре в записи числа однозначно сопоставляется определенное количество,выраженное этой цифрой.
Это количество называют эквивалентом данной цифры.
Слайд 13

Система счисления (СС) - способ записи чисел при помощи определенных знаков,

Система счисления (СС) - способ записи чисел при помощи определенных знаков,

чаще всего арабских цифр, но иногда и латинских букв,
Основание СС - определяется числом символов, используемых в системе счисления. Например, двоичная система счисления имеет основание два, десятичная - десять и т. д.
Слайд 14

Непозиционной Систему счисления называют .если каждой цифре в любом месте записи

Непозиционной Систему счисления называют .если каждой цифре в любом месте записи

числа однозначно соответствует один итот же количественный эквивалент
( римская нумерация:I ,II ,III IY ,Y ,YI…….IX , X , XI)
Слайд 15

Позиционной Систему счисления называют позиционной если одной и той же цифре

Позиционной Систему счисления называют позиционной если одной и той же цифре

соответствуют различные количественные эквивалентиы в зависимости от номера местоположения (разряда) этой цифры в записи числа
(десятичная система :цифры-1,2,3,4,5,6,7,9.0,
Числа 10б, 310 , 5613)
Слайд 16

В общем любое число можно представить в виде выражения где m

В общем любое число можно представить в виде выражения
где m и

n - пределы изменения показателя. m определяет точность представления числа, n определяет максимальный диапазон представляемых чисел
Слайд 17

X - основание системы счисления а - цифра j -номер позиции(разряд)

X - основание системы счисления
а - цифра
j -номер позиции(разряд)
Обозначение системы счисления:
D

-десятичная, основание 10
В - двоичная, основание 2
Н -шестнадцатиричная, основание 16
Слайд 18

Структура числа позиционных систем Десятичная система счисления Основание системы -10 156

Структура числа позиционных систем

Десятичная система счисления
Основание системы -10
156 =

1х10*2 + 5х10*1+6х10*0
156 –число
1, 5, 6,цифры (о,1,2,3,4,5,6,7,8,9)
10*2 сотни
10*1 десятки
10*0 вес разряда единицы
100+50+6=156
Слайд 19

Двоичная система счисления. Двоичная система счисления (система счисления с основанием 2)

Двоичная система счисления.

Двоичная система счисления (система счисления с основанием 2) является

позиционной системой, аналогичной десятичной системе счисления, в которой положение разряда определяется степенью основания, используемого в качестве множителя данного разряда
. Цифры двоичной системы : 0 ,1
Слайд 20

В цифровой (компьютерной) электронике используются цифровые сигналы, которые принимают один из

В цифровой (компьютерной) электронике используются цифровые сигналы, которые принимают один из

двух уровней (значений): низкий и высокий. Низкий уровень сигнала называют нулевым (нулем), а высокий - единичным (единицей). Такое представление сигналов имеет место в так называемой “положительной логике”. Иногда используется “отрицательная логика”, в которой низкий уровень сигнала называют единицей, а высокий - нулем.
Слайд 21

В случае двоичной системы счисления число представляется в виде Пример: 28=1*2+1*2+1*2+0*2+0*2Будем

В случае двоичной системы счисления число представляется в виде
Пример: 28=1*2+1*2+1*2+0*2+0*2Будем называть

каждую цифру в представлении числа разрядом
Слайд 22

Шестнадцатеричная система счисления Шестнадцатеричная система счисления применяется для сокращения записи двоичных

Шестнадцатеричная система счисления

Шестнадцатеричная система счисления применяется для сокращения записи двоичных

чисел. Как и десятичная является позиционной.
Каждые соседние 4 разряда в двоичной записи числа представляются в виде одного 16-ричного разряда.
Для представления чисел от 10 до 15 применяются буквы от A до F.
Слайд 23

позиционная система , аналогичной десятичной системе счисления, в которой положение разряда

позиционная система
, аналогичной десятичной системе счисления, в которой положение разряда определяется

степенью основания, используемого в качестве множителя данного разряда
основание системы счисления 16
Цифры:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F
Слайд 24

Шестнадцатеричное представление наилучшим образом соответствует байтовой структуре ЭВМ (1 байт =

Шестнадцатеричное представление наилучшим образом соответствует байтовой структуре ЭВМ (1 байт =

8 бит).
Один байт представляется в виде 2 шестнадцатеричных цифр.
Чтобы преобразовать число из двоичной кода в шестнадцатеричный необходимо разбить код числа на группы из 4 бит начиная с младшего разряда и представить каждую группу в виде одной шестнадцатеричной цифры.
Чтобы преобразовать число из шестнадцатеричного кода в двоичный необходимо последовательно записать каждую шестнадцатеричную цифру в виде 4 двоичных разрядов
Слайд 25

преобразованиe числа Для преобразования числа из десятичной системы счисления в двоичную

преобразованиe числа

Для преобразования числа из десятичной системы счисления в двоичную необходимо

последовательно делить заданное число на 2 и формировать результат из остатков деления начиная с младшего разряда.Пример: (125)= 1111101B
125 / 2 = 62 + 1
62 / 2 = 31 + 0
31 / 2 = 15 + 1
15 / 2 = 7 + 1
7 / 2 = 3 + 1
3 / 2 = 1 + 1
1 / 2 = 0 + 1
1х2*6+1х2*5+1х2*4+1х2*3+1х2*2+0х2*1+1х2*0=
64 + 32 + 16 +8 +4 +0 +1 =125D
Слайд 26

32 0 0 4 36= 1х 2*5 + 0х2*4 + 0х2*3

32 0 0 4
36= 1х 2*5 + 0х2*4 + 0х2*3 + 1х2*2 +

0 0
0х2*1 + 0х2*0 =100100
Десятичная Двоичная
36 D = 100100 B
Слайд 27

11101001= 1х2*7 + 1х2*6 + 1х2*5 + 0х2*4 + 1х2*3 +

11101001=
1х2*7 + 1х2*6 + 1х2*5 + 0х2*4 + 1х2*3 + 0х2*2

+ 0х2*1 +1х2*0 =
128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 = 233
Двоичная Десятичная
11101001 B 233D
Слайд 28