Современная информационная система даже небольшого предприятия состоит из самых различных устройств (стационарных компьютеров, серверов, мобильных устройств, сетевого оборудования, устройств контроля входа и прочее), которые должны работать согласованно, устойчиво и безопасно. Информационные системы крупных предприятий предполагают мультиплатформенную интеграцию облачных серверов, центров удаленной обработки данных, серверов шифрования и управления доступом, терминальных станций и серверов, проводных и беспроводных сетей, интернет-телефонии, систем поддержки пользователей, большого разнообразия прикладного программного обеспечения. Современный системный администратор должен обладать фундаментальными знаниями и способностью к постоянному самообразованию. Обучение по данному профилю позволяет сформировать основу для успешной профессиональной карьеры в сфере проектирования, создания, эксплуатации и развития вычислительных комплексов, систем и сетей предприятий и организаций.

Цель обучения — формирование следующих способностей:

Проектирование (с использованием систем автоматизированного проектирования), моделирование, устройство и развитие вычислительных сетей и комплексов организаций и предприятий;
Проведение аудита и диагностики информационно-технологических ресурсов предприятий и организаций;
Внедрение и развитие систем информационной безопасности и надежности хранения данных;
Администрирование локальных и распределенных вычислительных сетей;
Настройка, тестирование и поддержание работы сетевого оборудования;
Управление мультиплатформенной интеграцией сетей и устройств, работающих на различных операционных системах;
Эксплуатация комплексов, систем, сетей и отдельных вычислительных устройств, включая поддержку пользователей, устранение неполадок, ремонт, оптимизацию вычислительных мощностей;
Организация бесперебойного функционирования вычислительных устройств и сетей, включая обеспечение работоспособности необходимых устройств бесперебойного питания, кондиционирования, энергообеспечения, резервного хранения данных, быстрого восстановления работоспособности;
Интеграция корпоративных информационных систем с внешними облачными сервисами, компьютерных систем с системами IP-телефонии, системами физической безопасности;
Обеспечение надежного, устойчивого и безопасного функционирования прикладных программных комплексов;
Настройка, тестирование, администрирование и поддержание работы различной организационной техники в рамках эффективных систем удаленного управления;
Внедрение новых информационных технологий, новых аппаратных решений, новых ИТ-сервисов и новых методов управления аппаратной частью информационных систем современных предприятий;
Оптимизация технико-экономических показателей вычислительных комплексов, систем и сетей;
Управление проектами оптимизации вычислительных сетей и систем, внедрение новых информационно-телекоммуникационных технологий;
Координация деятельности коллективов системных администраторов, инженеров по сетям и технической поддержке.

Дисциплины профиля:

Сетевые технологии и системное администрирование;
Системы и сети хранения данных;
Системное и прикладное программное обеспечение;
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации;
Защита информации;
Сети и коммуникации;
Диагностика и надежность автоматизированных систем.

Выпускники востребованы практически в любой организации и на любом предприятии. Особенно высокий спрос на выпускников предъявляют крупные корпорации, банки, страховые компании, государственные учреждения, органы муниципальной власти. Интенсивное профессиональное развитие ждет выпускников в информационно-телекоммуникационных компаниях, малых инновационных предприятий в ИТ-сфере, компаниях — системных интеграторах.

Выпускники занимают должности администраторов сетей, инженеров и руководителей ИТ-отделов, инженеров технической поддержки, инженеров по сетевому и телекоммуникационному оборудованию, специалистов по информационной безопасности, ИТ-консультантов. Выпускники могут строить собственный бизнес и развиваться в качестве ИТ-предпринимателя.

Часть 1. Вычислительные машины. 3

Лекция 1. Структура вычислительной машины. 3

Лекция 2. Эволюция микрокомпьютеров. 21

Лекция 3. Машинная организация процессора 80286 29

Лекция 4. Операнды и режимы адресации операндов. 42

Лекция 5. Общая организация памяти. 51

Лекция 6. Прерывание микропроцессора в ЭВМ. 54

Лекция 7. Последовательный интерфейс RS–232C. 61

Лекция 8. Последовательный интерфейс СОМ-порт. 69

Лекция 9. Программируемый связной интерфейс. 77

Лекция 10. Передача данных между ЭВМ с помощью модемов. Типы и характеристики модемов.Набор АТ-команд. 85

Лекция 11. Программируемый периферийный интерфейс. 95

Лекция 12. Параллельный интерфейс:LPT-порт. Понюхов Е. В. 102

Лекция 13. Программируемые таймеры и счетчики событий. 114

Лекция 14. Универсальная последовательная шина USB. 121

Лекция 15. Протокол работы USB-шины. 133

Лекция 16. Интерфейс IEEE-1394 (FireWire). 148

Лекция 17. Организация прямого доступа к памяти. 151

Лекция 18. Устройства ввода ЭВМ. Клавиатура. 158

Лекция 19. Интерфейс ЭВМ с видеотерминалом. Видеоадаптер. Режимы изображений: текстовый и графический режимы. Видеопамять. Анимация изображений. 168

Лекция 20. Накопитель магнитных дисков: гибкий и жесткий. Структура дисков: дорожки, сектора, блоки. Обмен информации между ЭВМ и магнитными дисками. 176

Лекция 21. Сканер. Считывание изображения. Типы обрабатываемых изображений. Качество изображения. 181

Лекция 22. Назначение и функции операционной системы. 190

Часть 2. Вычислительные системы. 202

Лекция 23. Классификация систем параллельной обработки данных. 202

Лекция 24. Классификация мультипроцессорных систем по способу организации основной памяти. 211

Лекция 25. Обзор архитектур многопроцессорных вычислительных систем. 217

Лекция 27. Принципы построения телекоммуникационных вычислительных систем. 247

Часть 3. Вычислительные сети. 253

Лекция 28. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. 253

Лекция 29. Локальные вычислительные сети. 262

Лекция 30. Беспроводные сети на основе службы GPRS. 277

Лекция 31. Беспроводные сети Radio-Ethernet. 285

Лекция 32. Беспроводные локальные сети на основе Wi-Fi - технологии. 292

Часть 1. Вычислительные машины.

Лекция 1. Структура вычислительной машины.

1.1 Общее устройство

Персональный компьютер (ПК, PC – Personal Computer) - устройство для программируемой обработки данных. PC позволяет проводить без участия человека сложные последовательности вычислительных операций.

Обычно персональные компьютеры состоят из устройств:

Системный блок (для размещения основных элементов компьютера)

Клавиатура (для ввода символов в компьютер)

Монитор (для отображения текстовой и графической информации)

1.2 Корпус PC

Описание составных частей PC мы начинаем с конструктивного элемента, не являющегося необходимым для функционирования вычислительной системы, т. е. корпуса (системный блок), однако это первое, что бросается в глаза. Корпус PC является не только "упаковочным ящиком", но и функциональным элементом, защищающим комплектующие PC от внешнего воздействия, и служит основой для последующего расширения системы.

Известно, что можно совершенствовать PC путем добавления в него новых или замены старых комплектующих. Поэтому при выборе корпуса рекомендуется руководствоваться не только эстетическими критериями, но и принимать во внимание его функциональные возможности.

Хотя из частей компьютера корпус выглядит наименее эффектно, в нем располагаются все основные узлы компьютера

Электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т. д.)

Блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера

Накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемых для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты)

Накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер)

Через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке корпуса к компьютеру можно подключить различные устройства.

Подключение этих устройств выполняется с помощью специальных проводов (кабелей). Для защиты от ошибок разъемы для вставки этих кабелей сделаны разными, так что кабель просто не воткнется в неподходящее гнездо.

Корпус состоит из двух изогнутых в форме буквы П жестяных или стальных листов, вставленных в друг друга. На одном из листов крепится материнская плата а другой лист является крышкой.

Обычно на передней панели корпуса размещаются несколько кнопок (кнопка включения питания и кнопка Reset - сброс для перезапуска PC) и светодиодных индикаторов (LED - Light Emiting Diod) для индикации включения питания и работы винчестера. Иногда встречаются цифровые индикаторы частоты процессора.

Внутри на фронтальной панели корпуса расположен динамик (PC Speaker), который является стандартным средством подачи акустических сигналов.

Вместе с корпусом вы приобретаете блок питания. Размер блока питания определяется конструкцией корпуса. Существует множество модификаций блоков питания разного типа. Все они различаются выходными мощностями.

Типы корпусов:

Slimline - (тонкий) – по своему строению принадлежит к компактным корпусам. Они незаменимы там, где дорог каждый сантиметр рабочего стола. В таком корпусе использовано фактически все внутреннее пространство. И хотя конструкция корпуса экономит место, при необходимости замены составного элемента приходиться разбирать практически весь системный блок.

Desktop - (письменный стол) – до недавнего времени наиболее часто применяемый корпус. Самый большой недостаток – они занимаю много места на рабочем столе. Как правило ширина таких корпусов около 45 см. а высота – около 20 см.

Tower - (башня) – значительно экономит место на рабочем столе. Грубо говоря, это Desktop поставленный набок. Существует несколько модификаций таких корпусов отличающихся друг от друга по высоте: Mini-Tower (около 40 см. в высоту), Midi-Tower (около 50 см.), Big-Tower (около 60 см.).

Корпус типа АТХ - В июле 1995 г. корпорацией Intel была предложена новая спецификация на конструкцию корпуса PC (и материнской платы). В настоящее время эта спецификация принята всеми ведущими производителями PC. Появление спецификации АТХ обусловлено, с одной стороны, повышением требований к скорости работы процессора и, соответственно, теплорежиму внутри корпуса, а также увеличению количества микросхем на материнской плате (появление систем all-in-one, то есть когда на материнской карте интегрированы видео и звуковые карты, контроллеры приводов и др.). С другой стороны, появились требования более удобного и простого доступа к внутренним элементам PC. Если вы открывали крышку корпуса PC и устанавливали новые компоненты (карты расширения, винчестер и др.), то наверняка столкнулись с массой неудобств: кабели периферийных устройств перекрывают доступ к модулям памяти, CPU блокирует возможность установки полноразмерных карт в слоты расширения и пр.

Согласно стандарту АТХ материнская плата развернута на 90°, вследствие чего все слоты расширения становятся пригодными для использования полноразмерных плат, a CPU оказывается под блоком питания, и вентилятор блока питания дополнительно обдувает процессор.

Внешне корпус АТХ похож на корпус типа Desktop и Tower, однако:

Корпус АТХ оборудован новым блоком питания, отличающимся от своих предшественников размерами, конструкцией и наличием нового разъема для подключения к материнской плате

Все слоты расширения поддерживают полноразмерные платы

Наличие интегрированных портов уменьшает количество кабелей и проводов внутри корпуса, что облегчает доступ к компонентам материнской платы

Все порты ввода/вывода располагаются на одной стороне материнской платы в один ряд и выходят на заднюю стенку корпуса (здесь же могут размещаться видео, аудио и игровой порт)

Разъемы интерфейсов дисководов и винчестеров расположены рядом с посадочными местами для 3,5" приводов, следовательно, можно использовать более короткие кабели

В настоящее время появилось большое количество ATX-корпусов типа Desktop, Mini-Tower, Tower.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

"Самарский государственный технический университет" в г. Сызрань

Кафедра "Информатика и системы управления"

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе

"Вычислительные машины, системы и сети"

Исполнитель: студент гр. ЭАБЗ-301

Головин К.О.

Руководитель КР: к. п. н., доцент

Тараканов А.В.

Содержание

1. Введение
2. Описание микропроцессора
3. Описание операций
4 Код программы для иллюстрированного процессора
5 . Блок - схема программы
7. Заключение
8. Библиографический список

1. Введение

В настоящее время выпускается много моделей микропроцессоров с очень широким спектром параметров. В данном курсовом проекте описывается гипотетический микропроцессор с архитектурой (т.е. структурой и языком), обладающей типичными чертами современных микропроцессоров. Хотя наш гипотетический микропроцессор и не выпускается промышленностью, он близок к некоторым реально существующим моделям, например к процессорам серии 8000 фирмы "Интел".

Микрокомпьютер - это система с шинной организацией, состоящая из модулей, или блоков, реализованных в виде больших и сверхбольших интегральных схем. Эти модули обрабатывают информацию, управляют потоком и интерпретацией команд, управляют работой шин, хранят информацию и осуществляют взаимодействие между компьютером и его окружением.

Первые четыре функции обычно выполняются одним функциональным блоком - микропроцессором. Функции хранения информации осуществляет запоминающее устройство. В него могут входить как постоянная, так и оперативная память. Наконец, внешние коммуникации осуществляют блоки, называемые портами ввода-вывода. Каждый такой порт является интерфейсом между микропроцессором и: каким-либо внешним устройством, например терминалом (дисплеем и клавиатурой), внешней памятью для хранения больших объемов информации, контроллером технологических процессов или измерительным прибором.

Основная задача микропроцессора - исполнение программного кода (команд). И команды, и данные, которые они обрабатывают, хранятся в памяти в одном виде - а именно в виде двоичных чисел. Использование двоичной системы счисления позволяет существенно упростить устройство микропроцессора и других систем ЭВМ. Программирование для технологических микропроцессоров, для которых не существует трансляторов с языков высокого уровня, производится с помощью непосредственного задания операндов и номеров команд с использованием, однако, не двоичной, а боле удобной в употреблении шестнадцатеричной системы счисления.

Структура микрокомпьютера, состоящего из подобных блоков, приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура микрокомпьютера с шинной организацией

Взаимодействие блоков осуществляется при помощи шин трех типов: адресных шин, шин данных и управляющих шин.

Для курсовой работы задан гипотетический (иллюстрированный) микропроцессор с набором команд и массив из пяти элементов - целых положительных чисел. С элементами этого массива необходимо выполнить следующий перечень операций подлежащих программированию:

1. Операция № 6. - переход к подпрограмме с передачей параметров через стек.

2. Операция № 4 - цикл (сложение всех элементов массива).

3. Операция № 7 - умножение двух элементов массива.

4. Операция № 5 - переход к подпрограмме с передачей параметров через регистры.

5. Операция № 3 - нахождение наибольшего из элементов массива.

6. Операция № 2 - сложение элементов массива с константой.

7. Операция № 1 - сложение каких-либо двух элементов массива.

2. Описание микропроцессора

На рисунке 2 изображена общая структура гипотетического иллюстративного микропроцессора.

Рисунок 2 - Структура гипотетического микропроцессора

Входящие в его состав компоненты говорят о том, что он является процессором с программным управлением. Некоторые компоненты, а именно программный счетчик (счетчик команд), стек и регистр команд, служат для обработки команд.

Такие компоненты, как АЛУ, триггер переноса, общие регистры (или рабочие) и регистр адреса данных, служат для обработки данных. Все остальные компоненты, а именно дешифратор команд и блок управления и синхронизации (БУС), управляют работой других компонентов. Взаимодействие компонентов осуществляется по внутренним каналам передачи данных. Связь микропроцессора с другими блоками (ЗУ и устройствами ввода/вывода) происходит по адресной шине, шине данных и управляющей шине.

Микропроцессор работает со словами, состоящими, из 8 бит. Такие слова, называемые байтами, удобны при выполнении арифметических и логических операций. Если в расчетах встречаются числа "большей длины", то применяются специальные программы для вычислений с "двойной точностью", "тройной точностью" и т.д.

С другой стороны, адрес из 8 битов позволяет прямо адресовать только 2 8 = 256 ячеек памяти. Для реальных задач этого, конечно, мало. Поэтому для задания адреса памяти обычно используется 16 разрядов (два байта), и это позволяет прямо адресовать 2 16 =65 536 ячеек.

Информация к микропроцессору и от него передается по шинам. Шины данных в соответствии с длиной слова состоят из 8 линий, тогда как адресная шина состоит из 16 линий. Как показано на рисунке 2, адресная шина однонаправленная, а шина данных двунаправленная. Управляющая шина состоит из 5 линий, ведущих к блоку управления и синхронизации и 8 выходящих из него линий. По этим линиям передаются управляющие и тактирующие сигналы между компонентами микропроцессора и между микропроцессором и другими блоками микрокомпьютера.

Счетчик команд состоит из 16 бит и содержит адрес очередного байта команды, считываемого из памяти. Он автоматически увеличивается на единицу после чтения каждого байта. Существует связь между счетчиком команд и вершиной стека из 64 регистров. Одна из функций стека сохранение адреса возврата из подпрограммы. В стеке могут также сохраняться данные из верхних трех общих регистров и триггера переноса.

В то время как слово данных всегда состоит из одного байта, команда может состоять из одного, двух или трех байтов. Первый байт любой команды поступает из памяти по шине данных на регистр команд. Этот первый байт подается на вход дешифратора команд, который определяет ее смысл. В частности, дешифратор определяет, является ли команда однобайтовой, или она состоит из большего числа байтов. В последнем случае дополнительные байты передаются по шинам данных из памяти и принимаются или на регистр адреса данных, или на один из общих регистров.

Регистр адреса данных содержит адрес операнда для команд, обращающихся к памяти, адрес порта для команд ввода/вывода или адрес следующей команды для команд перехода.

Пятнадцать 8-битовых общих регистров содержат операнды для всех команд, работающих с данными. Для указания этих регистров используются 4-битовые коды от 0000 до 1110. Регистр 0000 называется аккумулятором (АСС) и участвует во всех арифметических и логических операциях. В частности, он содержит один из операндов перед выполнением операции и получает результат после ее завершения. Обычно обращения к общим регистрам осуществляются при помощи К-селектора или г-селектора. R-селектор позволяет обращаться к любому регистру, тогда как через r-селектор доступны только регистры 0000, 0001 и 0010.

Очень полезная возможность, присутствующая во многих машинах, это косвенная адресация. Задание несуществующего регистра общего назначения 1111 используется как указание на то, что нужно обратиться к байту памяти по 16-разрядному адресу, который получается комбинированием содержимого двух фиксированных общих регистров. А именно, старшие 8 разрядов адреса из регистра 0001 (Н), а младшие 8 разрядов адреса изрегистра0010 (L). Чтобы пояснить подобную косвенную адресацию, предположим, что регистр 0001, т.е. регистр Н, содержит 1011101, а регистр 0010, т.е. регистр L, содержит 00101011. Тогда любая команда, ссылающаяся на регистр 1111, вызовет выборку операнда из ячейки памяти с адресом 101110100101011.

программирование микропроцессор программный код

Все арифметические и логические операции выполняются в арифметико-логическом устройстве (АЛУ). Входами АЛУ служат две 8-битовые шины. Одна из них идет от аккумулятора (регистр 0000), а другая от R. - селектора, который выбирает либо один из регистров общего назначения от 0000 до 1110, либо ячейку памяти, если задана косвенная адресация. Еще одна входная линия поступает в АЛУ от триггера переноса С, который участвует в некоторых арифметических и логических операциях.

Результаты из АЛУ передаются в аккумулятор по выходной 8-битовой шине. Существуют еще две линии, идущие от АЛУ к блоку управления и синхронизации; они передают информацию о наличии или отсутствии двух особых условий: аккумулятор содержит нули (линия Z) и старший разряд аккумулятора равен 1 (линия N). Вторая линия очень удобна при работе с числами в дополнительном коде, когда старший разряд знаковый, причем 1 соответствует отрицательным числам. Триггер переноса и обе линии состояния АЛУ Z и N называются флажками и используются в командах условного перехода.

Последний компонент микропроцессора это блок управления и синхронизации (БУС). Он получает сигналы от дешифратора команд, который анализирует команду. Как уже упоминалось, в БУС из АЛУ и от триггера переноса поступают сигналы, по которым определяются условия для передач управления. Все остальные компоненты микропроцессора получают от БУС управляющие и синхронизирующие сигналы, необходимые для выполнения команды. С помощью 13-ти внешних линий реализуется интерфейс устройства управления с другими модулями микрокомпьютера.

3. Описание операций

1. Операция загрузки программы.

Специальная программа-загрузчик выполняет операции по вводу требуемой программы с некоторого устройства ввода и размещению ее в памяти. Главная процедура четырежды обращается к подпрограмме ввода для ввода первых четырех адресных слов, передавая эти слова каждый-раз в новые общие регистры. Затем начинается цикл передачи вводимых слов в память. Каждое слово вводится подпрограммой ввода и затем передается в соответствующую ячейку памяти, адрес которой задается текущим значением адреса (ТА). ТА увеличивается на 1 при каждом прохождении цикла, т.е. при поступлении каждого слова. В конце цикла происходит проверка, не превышает ли ТА значение конечного адреса (КА). Если это так, процедура загрузки заканчивается; в противном случае - цикл повторяется. Программа-загрузчик начинается в ячейке 0000. Программа обращается к двум портам ввода: к порту 00 - за информацией о состоянии и к порту 01 - за данными. Первая группа команд соответствует главной процедуре. Подпрограмма ввода начинается с ячейки 001D. Общие регистры 1, 2, 3 и 4 хранят соответственно ТА Н TA L , KA H и KA L . Они загружаются адресной информацией, поступающей с устройства ввода. Для этого каждый раз выполняется команда перехода на подпрограмму и команда пересылки.

Цикл начинается командой перехода на подпрограмму ввода. После возврата из нее очередное введенное слово находится в аккумуляторе. Это слово передается в ячейку памяти с помощью имеющегося в иллюстративном микропроцессоре механизма косвенной адресации. А именно, команда MOV О to F передает содержимое аккумулятора в ячейку памяти, адрес которой задан содержимым регистров 1 и 2 (т.е. Н и L). Поскольку эти регистры содержат значение ТА, слово попадает в нужное место памяти. Следующая команда, IHL, увеличивает на 1 значение ТА. Сравнение адресов ТА и КА осуществляется при помощи процедуры вычитания с двойной точностью и последующего условного перехода. Для вычитания с двойной точностью сначала вычитаются младшие части ТА и КА, а затем старшие части с участием заема, оставшегося от младших частей. Окончательный заем остается в триггере С. Следующая команда - "переход при нулевом переносе" на начало цикла. При С=0 снова входим в цикл, при С= 1 программа останавливается.

2. Операции №6 - операция перехода к подпрограмме с передачей параметров через стек.

Первые две команды заполняют регистры H и L старшей и младшей частями адреса первого числа соответственно. Следующая команда PUSH отправляет значения этих регистров в стек. После чего стек опускается дважды. Второе число отправляется в стек аналогичным образом. После того, как данные отправились в стек, происходит переход на подпрограмму, которая осуществляет разгрузку стека с использованием команды POP. Извлечённые из стека данные передаются в ячейки памяти командой STR. Команда RET - выход из подпрограммы.

3. Операция №4 - сложение всех элементов массива.

Первые две команды заносят в Н и L адрес первого числа. Затем в регистр 3 помещается начальное значение, равное 5. Регистр 3 будет выполнять функции счетчика количества суммируемых чисел. Сумма накапливается в общем регистре 4, в него заносится нулевое начальное значение. Наконец, в общий регистр 5 загружается константа 1, которая будет вычитаться из счетчика в процессе суммирования чисел. Рабочая часть цикла начинается с загрузки текущей частной суммы в аккумулятор из регистра 4. Далее следует команда сложения ADD F, содержащая специальный указатель F, который на самом деле соответствует ячейке главной памяти с адресом в паре регистров Н и L. Содержимое этой ячейки прибавляется к частной сумме в аккумуляторе. После этого результат передается в общий регистр 4. Далее команда IHL модифицирует регистры Н и L, так, чтобы они содержали адрес данных, которые должны обрабатываться при следующей итерации. Затем содержимое счетчика цикла передается в аккумулятор, уменьшается на 1 и снова возвращается в регистр 3. Когда вычисления завершаются, в аккумуляторе будет 0. Это условие тестируется командой "условный переход при ненулевом аккумуляторе". Если в аккумуляторе 0, тогда переход не происходит, и программа выходит на команду останова, в противном случае выполняется следующая итерация.

4. Операция №7 - операция умножения двух элементов массива.

Регистры распределены следующим образом: R 2 -счетчик итераций, R 3 -множимое 1 элемент массива, R 4 -множитель 2 элемент, R 5 -старшая часть произведения р н, R 6 - младшая часть произведения P L . Операция начинается с инициализации цикла - установка нулей в регистрах старшей и младшей части произведений, установка начального значения счётчика. Затем происходит загрузка множителя 1-го в аккумулятор из регистра 4, сдвиг множителя циклически вправо и возвращение результата в регистр 4. Таким образом, очередной разряд множителя, определяющий частное произведение, оказывается на триггере переноса С. Затем для подготовки сложения и сдвигов старшая часть произведения р н переносится в аккумулятор. Тестирование С = 1 осуществляется командой "переход при ненулевом переносе". Она обеспечивает пропуск следующей команды при С=0. Эта следующая команда прибавляет множимое 2-ой к аккумулятору (который содержит р н) и сохраняет перенос из старшего разряда в С. Затем Р н и С циклически сдвигаются вправо командой RTR. После сдвига новое значение р н возвращается в регистр 5. Затем p l и С сдвигаются вправо, для чего p l из регистра 6 загружается в аккумулятор, циклически сдвигается вместе с С и результат возвращается в регистр 6. После этого счетчик в регистре 2 уменьшается на 1 командой DHL, результат передается в аккумулятор и тестируется командой "переход при ненулевом аккумуляторе". Если аккумулятор содержит 0, то выполняется выход из подпрограммы; в противном случае управление передается на начало цикла.

5. Операция №5 - операция перехода к подпрограмме с передачей параметров через регистры.

Команда LDR 0 загружает первое число в аккумулятор, затем команда MOV передаёт данные в регистр 5. Далее происходит загрузка второго числа в аккумулятор и передача данных в регистр 6. Аналогично загружается третье число, данные передаются в регистр 7. Затем происходит переход к подпрограмме, которая передаёт данные из регистров 5, 6, 7 в ячейки памяти с использованием команд MOV и STR. Команда RET - выход из подпрограммы.

6. Операция № 3 - нахождение наибольшего из элементов массива.

Команда LDR 0 загружает 1 элемент в аккумулятор, команда LDR 1 помещает 2 элемент в общий регистр 1. Затем осуществляется их сравнение путем вычитания 2 из 1. Если 2 элемент строго больше первого, тогда возникает заем в старший разряд, который сохраняется в виде единицы в триггере переноса С. Однако еще до проверки переноса С значение 1-ого, как "пробное" наибольшее из 1-го и 2-го загружается в регистр 2. Затем выполняется команда условного перехода по значению С. Если С не равно нулю, то претендент на роль наибольшего, т.е.1 элемент, заменяется на 2 элемент. Если С=0, то происходит переход на загрузку третьего элемента массива, и в этом случае в качестве большего значения остается третий - происходит вычитание из наибольшего чисел 1 и 2, проверяется наличие заёма. Если заем есть, то 3-ий больше и происходит передача 3-его в регистр 2, заменяющая наибольшее из 1 и 2. При любом варианте наибольшее значение из чисел находится в регистре 2, и оно будет аналогичным образом сравниваться со следующим 4 элементом, а затем пятым элементом массива. После сравнения всех 5 чисел, команда STR 2 осуществляет передачу содержимого регистра 2, т.е. наибольшего значения из чисел в ячейку памяти.

7. Операция № 2 - сложение элементов массива с константой.

Команда LDR 1 загружает в регистр 1 константу 2D, команда LDR 0 осуществляет загрузку 1 элемента заданного массива в аккумулятор. Затем с использованием команды ADD 1 происходит сложение значения, которое хранится в аккумуляторе, со значением, которое храниться в регистре 1. Результат суммы передается в ячейку памяти с использованием команды STR. Затем в аккумулятор аналогично загружаются оставшиеся элементы массива 2,3,4,5, складываются с константой. Однобайтовая константа загружается в регистр R3, в регистре R5 находится счётчик для цикла перебора всех элементов массива.

8. Операция №1 - сложение каких-либо двух элементов массива.

Команда LDR 0 загружает в аккумулятор 1-ое число, команда LDR 1 загружает в регистр 1 второе число. Затем происходит сложение загруженных чисел с использованием команды ADD 1. Результат суммы сохраняется в аккумуляторе. Команда STR 0 передаёт значение аккумулятора в ячейку памяти.

4. Код программы для иллюстрированного процессора

	Команда на машинном языке	Команда в символической форме	Комментарий
Программа-загрузчик
			Обращение к подпрограмме ввода за ТА Н



			Обращение за ТА L



			Обращение за КА Н



			Обращение за KA L



			Начинается цикл ввода слов


			Передача слова в М [ТА]
			ТА + 1 - >ТА.
			Вычитание с двойной точностью ТА из КА
			Устанавливается С=1, если ТА > КА


			Проверка заема в С. Если нет заема
			ввод нового слова

			Переход к операциям


			Начало программы ввода. Ввод слова
			состояния.
			Проверка разряда знака в слове состояния.
			Если 0, повторить проверку

			Ввод слова в аккумулятор из устройства

			Возврат из подпрограммы
Операция №6

			первого элемента


			Передача в стек
			Установка в регистрах H и L адреса
			второго элемента


			Передача в стек
			Переход к подпрограмме в ячейку 00F4


Операция №4
			Установка в регистрах H и L адреса
			первого элемента


			Установка начального значения
			счетчика цикла равным 5
			Установка частной суммы равной 0



			Прибавление числа


			Увеличение H и L

			Уменьшение счетчика на 1

			Проверка конца цикла



			Передача содержимого Асс в ячейку 0107


Операция №7
			Установка нулевых значений в Rн и R L





			Установка на счетчике начального
			значения 8




			Циклический сдвиг вправо, мл. бит Асс попадает в С
			Запоминание сдвинутого множителя

			Тест бита множителя. Переход при 0





			Сложение множимого со ст. частью произведения
			Сдвиг Рн вправо, мл. бит в С
			Запоминание сдвинутого Rн

			Сдвиг С и мл. части произведения вправо
			Запоминание сдвинутого R L
			Уменьшение счетчика на 1

			Тестирование Асс. Повторение
			цикла, если не нуль

			Передача ст. части произведения в регистр 1
			Передача мл. части произведения в регистр 2
			Передача содержимого регистра 1 в ячейку 0108


			Передача содержимого регистра 2 в ячейку 0109


Операция №5












			Переход на подпрограмму в ячейку 00E7


Операция №3
			Передача 1го элемента из памяти в Асс


			Передача 2го из памяти в регистр 1


			Вычитание 2 эл. из 1эл. Триггер C устанавливается, если 2 эл. больше, чем 1
			Передача 1числа в регистр 2, как возможно большего


			Проверка С на наличие заема. Если нет заема, то 1 > 2, и следующая команда опускается


			Передача 2 элемента массива в регистр 2, заменяющая 1, если 2 > 1


			Передача 3 элемента массива из памяти в регистр 1


			Передача наибольшего из 1го и 2го в аккумулятор из рег.2
			Вычитание 3его из наибольшего среди 1,2 чисел. С устанавливается, если 3 больше
			Проверка С на наличие заема. Если заем есть, то 3 больше, в противном случае, следующая команда опускается.


			Передача 3его в регистр 2, заменяющий наибольшее из 1 и 2 чисел, если 3 больше


			Передача 4 элемента массива из памяти в регистр 1


			Передача наибольшего из 1,2,3 чисел в аккумулятор из регистра 2
			Вычитание 4го из наибольшего среди 1,2,3. С устанавливается, если 4ый больше.
			Проверка С на наличие заема. Если заем есть, то 4
			больше, в противном случае, следующая команда опускается.

			Передача 4ого в регистр 2, заменяющая наибольшее из массива 1,2,3 если 4 больше


			Передача 5 элемента массива из памяти в регистр 1


			Передача наибольшего из элементов массива 1,2,3,4 в аккумулятор из регистра 2
			Вычитание 5 из наибольшего среди 1,2,3,4. С устанавливается, если 5 больше
			Проверка С на наличие заема, если заем есть, то 5 больше,
			в противном случае, следующая команда опускается.

			Передача 5 в регистр 2, заменяющая наибольшее из 1,2,3,4, если 5 больше.


			Передача наибольшего элемента в ячейку 010А


Операция №2





			Сложение 1 числа с константой, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 010B


			Передача содержимого ячейки памяти


			Сложение 2 числа с константой, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 010C


			Передача содержимого ячейки памяти


			Сложение 3 числа с константой, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 010D


			Передача содержимого ячейки памяти


			Сложение 4 числа с константой, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 010E


			Передача содержимого ячейки памяти


			Сложение 5 числа с константой, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 010F


Операция №1
			Передача содержимого ячейки памяти


			Передача содержимого ячейки памяти
			0103 в регистр 1

			Сложение 0 и 1 регистров, сумма Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 0110


Окончание операций
			Остановка программы
			Начало подпрограммы для операции №5. Передача содержимого регистра 5 в Асс
			Передача содержимого Асс в ячейку 0111


			Передача содержимого регистра 6 в регистр 1
			Передача содержимого регистра 1 в ячейку 0112


			Передача содержимого регистра 7 в регистр 2
			Передача содержимого регистра 2 в ячейку 0113


			Возврат из подпрограммы операции № 5
			Начало подпрограммы для операции №6. Извлечение данных из стека
			Передача содержимого регистра 1 в ячейку 0114


			Передача содержимого регистра 2 в ячейку 0115


			Извлечение данных из стека
			Передача содержимого регистра 1 в ячейку 0116


			Передача содержимого регистра 2 в ячейку 0117


			Возврата из подпрограммы операции № 6
			1 элемент массива
			2 элемент массива
			3 элемент массива
			4 элемент массива
			5 элемент массива
			Результат сложения всех чисел
			Результат умножения двух чисел (ст. часть)
			Результат умножения двух чисел (мл. часть)
			Результат нахождения наибольшего числа
			Результат сложения 1 числа с константой
			Результат сложения 2 числа с константой
			Результат сложения 3 числа с константой
			Результат сложения 4 числа с константой
			Результат сложения 5 числа с константой
			Результат сложения 2 чисел
			Данные из регистра
			Данные из регистра
			Данные из регистра
			Данные из стека
			Данные из стека
			Данные из стека
			Данные из стека

5. Блок - схема программы

Размещено на http://www.allbest.ru/

6. Карты информационных потоков

Выполнение любой команды состоит из двух этапов. Первый этап - это чтение команды из памяти. Чтение каждого байта занимает один машинный цикл (три такта). После считывания первого байта (код операции), который попадает в регистр команд, блок управления определяет, из какого количества байт состоит команда. Если есть еще один или два байта, то соответственно затрачивается один или два машинных цикла на их считывание. Эти байты попадают в регистр адреса данных. Второй этап - это выполнение команды. Некоторые команды выполняются за последний такт машинного цикла, а другим для выполнения нужен еще один машинный цикл (команды загрузки и сохранения регистра и команды, использующие косвенную адресацию).

Представим карты информационных потоков для операции №6. Программа для операции №6 состоит из следующих операций: LRI, PUSH, JMS, POP, STR, RET.

Рисунок 3 - Карта информационных потоков для команды LRI

Команда LRI - двубайтовая команда, ее особенностью является то, что данные являются частью самой команды, при помощи такой команды очень удобно задавать константы. Байт, выбранный в первом цикле, помещается в регистр команд, а байт, выбранный во втором - в регистр адреса данных. После этого, если только R не равен 1111 2 , выполнение команды завершается по третьему синхроимпульсу на втором машинном цикле. Младшие 8 битов регистра адреса данных, содержащие второй байт команды, передаются в общий регистр R. После выборки-дешифрации второй байт с шины данных подается в регистр адреса данных, после чего передается оттуда на R-селектор, где происходит выборка указанного в команде регистра.

Одной из специальных команд программного кода является однобайтовая команда PUSH, которая служит для помещения данных в стек. Стек опускается дважды. В результате во втором регистре стека оказывается значение аккумулятора с переносом, а в первом (вершине стека) содержимое пары регистров Н и L. Карта инфопотоков представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Карта информационных потоков для команды PUSH

Следующей в заданной операции № 6 является команда JMS, которая содержит три байта и служит командой обращения к подпрограмме. Стек опускается и содержимое счетчика команд помещается в вершину стека. Содержимое последнего регистра стека теряется. Содержимое счетчика команд замещается вторым и третьим байтами команды JMS, причем второй байт замещает старшие 8 разрядов счетчика команд, а третий байт-младшие 8 разрядов, что вызывает передачу управления в заданную ячейку. Карта инфопотоков представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Карта информационных потоков для команды JMS

Следующей специальной командой программного кода является однобайтовая команда POP, которая служит для извлечения данных из стека. Содержимое вершины стека передается на пару регистров Н и L. Содержимое младшей половины второго регистра стека передается в аккумулятор, а младший бит старшей половины этого же регистра передается на триггер переноса С. Стек поднимается дважды, состояние двух нижних регистров остаётся без изменений. Карта инфопотоков представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Карта информационных потоков для команды РОР

Команда STR R является трехбайтовой. Она служит для запоминания регистра, причем во втором и третьем байте этой команды содержатся старшая и младшая часть ячейки памяти, в которую необходимо сохранить содержимое нужного нам регистра. Содержимое регистра адреса данных, загруженного в фазе выборки-дешифрации вторым и третьим байтами команды, подается на адресную шину, а содержимое общего регистра r подается на шину данных. Затем устройство управления формирует сигнал "запись", стробирующий запись данных в адресуемую ячейку памяти. Фаза выполнения требует одного внешнего обмена и занимает один машинный цикл. Следовательно, полный командный цикл занимает четыре машинных цикла: три на фазу выборки-дешифрации и один на фазу выполнения. Карта представлена на рисунке 7.

Завершающей командой обращения к подпрограммам является команда возврата из подпрограммы RET, которая содержит один байт. Стек опускается и содержимое счетчика команд помещается в вершину стека. Содержимое последнего регистра стека теряется.

Содержимое счетчика команд замещается вторым и третьим байтами команды JMS, причем второй байт замещает старшие 8 разрядов счетчика команд, а третий байт-младшие 8 разрядов, что вызывает передачу управления в заданную ячейку. Карта инфопотоков представлена на рисунке 8.

Рисунок 7 - Карта информационных потоков для команды STR

Рисунок 8 - Карта информационных потоков для команды RET

7. Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были изучены принципы работы гипотетического микропроцессора. Подробно рассматривались система команд иллюстративного микропроцессора, его фазы выборки, декодирования и управления, способы адресации, принципы программирования на машинном уровне, составление блок-схем.

Современные микропроцессоры, использующиеся в персональных компьютерах, их архитектура очень схожа с данным гипотетическим процессором. Различия состоят в основном в том, что у современных процессоров более развиты аппаратные функции (такие, как аппаратное умножение, деление, циклические операции), более удобная система косвенной адресации памяти и т.д.

8. Библиографический список

1. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. - М.: Мир, 1999.

2. Гивоне Д., Россер Р. Микропроцессоры и микрокомпьютеры. - М.: Мир, 1993.

3. Гудман С., Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. - М.: Мир, 1991.

4. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энегроатомиздат, 1997.

5. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов, по дисциплине "Вычислительные, машины системы и сети". 2003 г.

6. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Финансы и статистика, 2002.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Порядок и обоснование выбора микропроцессора, схема его подключения. Организация ввода-вывода и памяти микропроцессора. Разработка и апробация программного обеспечения на базе восьмиразрядного МП Z80. Методы повышения частоты работы микропроцессора.

курсовая работа , добавлен 03.01.2010

Характеристика микропроцессора Z80, его достоинства и система команд. Проектирование интерфейса, структурной схемы и алгоритма работы управляющей микро-ЭВМ. Разработка модулей памяти, генератора тактового импульса, контроллера, ввода/вывода и индикатора.

курсовая работа , добавлен 17.02.2014

Анализ обрабатывающей части микропроцессора. Основные элементы микропроцессора, их взаимодействие в процессе его работы. Методы решения примеров в двоичной системе исчислений. Назначение блоков микропроцессора. Принцип работы лабораторной установки.

лабораторная работа , добавлен 26.09.2011

Общая характеристика операций, выполняемых по командам базовой системы. Описание и мнемокоды команд, используемых при разработке программы на языке AVR Ассемблера. Основные принципы работы команд с обращением по адресу SRAM и к регистрам ввода–вывода.

реферат , добавлен 21.08.2010

Арифметико-логическое устройство микропроцессора: его структура и составные части, назначение, функции, основные технические характеристики. Организация системы ввода/вывода микро ЭВМ. Реальный режим работы микропроцессора, его значение и описание.

контрольная работа , добавлен 12.02.2014

Видеоадаптеры (дисплейные процессоры) - специализированные процессоры с собственным набором команд, специфическими форматами данных и собственным счетчиком команд. Графические видеоадаптеры - с произвольным сканированием и адаптеры растрового типа.

лекция , добавлен 15.08.2008

Разработка и описание общего алгоритма функционирования цифрового режекторного фильтра на основе микропроцессорной системы. Обоснование аппаратной части устройства. Отладка программы на языке команд микропроцессора. Расчёт быстродействия и устойчивости.

курсовая работа , добавлен 03.12.2010

Определение основных параметров микропроцессора. Разработка структурной, функциональной и принципиальной схемы, расчет временных параметров. Принципы формирования структуры программного обеспечения и определение основных требований, предъявляемых к нему.

курсовая работа , добавлен 14.06.2014

Разработка структурной схемы устройства. Изучение принципиальной электрической схемы устройства с описанием назначения каждого элемента. Характеристика программного обеспечения: секции деклараций, инициализации микропроцессора и основного цикла.

курсовая работа , добавлен 14.11.2017

Разработка и описание алгоритма функционирования устройства, отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Обоснование аппаратной части устройства. Составление электрической принципиальной схемы устройства, расчет быстродействия устройства.

, Автоматизация системы противопожарной защиты технологической уст , Лекция 4 -(2.1) Подходы к понятию информации. Системы счисления , РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ СИСТЕМЫ СОСТАВЛЕНИЯ РАСПИСАНИЙ курсовая.docx , Введение в специальность - Системы радиосвязи.docx .
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»
Кафедра «Робототехника и автоматизация производства»

сборник методических указаний

к лабораторным работам

по дисциплине

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ

Направление подготовки: 220400 «Мехатроника и робототехника»

Специальность: 220402 «Роботы и робототехнические системы»

Формы обучения:очная

Тула 2012 г.

Методические указания к лабораторным работам составлены доцент, к.т.н. Шмелев В.В. и обсуждены на заседании кафедры факультета кибернетики ,

протокол №___ от "___"____________ 201 г.

Методические указания к лабораторным работам пересмотрены и утверждены на заседании кафедры робототехники и автоматизации производства факультета кибернетики ,

протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________Е.В. Ларкин

Лабораторная работа № 1. Классификация ЭВМ и архитектура вычислительных систем 4

2.1 Классификация ЭВМ 4

Лабораторная работа № 2. Состав и устройство персонального компьютера 9

2.1 Структура персонального компьютера 9

Основные устройства ПК 16

Лабораторная работа № 3.Запоминающие устройства персонального компьютера 29

2.1 Запоминающие устройства 29

Лабораторная работа № 4. Внешние устройства ПК 59

Лабораторная работа № 5. Локальные вычислительные сети 79

2.1 Локальные вычислительные сети 79

Лабораторная работа № 6. Программное, информационное и техническое обеспечение сетей 91

2.1. Программное и информационное обеспечение сетей 92

2.2 Основные принципы построения компьютерных сетей 93

2.3. Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей 105

Объектом изучения является программное , информационное и техническое обеспечение сетей 123

2. Изучить программное, информационное и техническое обеспечение сетей 123

Лабораторная работа № 7. Глобальная информационная сеть Интернет 124

2. Основы теории 124

2.1 Глобальная информационная сеть Интернет 124

Лабораторная работа № 8. Система коммуникаций 134

1. Цель и задачи работы 134

2. Основы теории 134

2.1. Системы ТЕЛЕКОММУНИКАЦИй 134

Системы передачи документированной информации 147

Лабораторная работа № 1. Классификация ЭВМ и архитектура вычислительных систем

1. Цель и задачи работы.

В результате выполнения данной работы студенты должны

знать классификацию ЭВМ и архитектуру вычислительных систем

2.Основы теории.

2.1 Классификация ЭВМ

ЭВМ – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения различных задач.

Существует несколько признаков , по которым можно разделить ВМ. В частности:

по принципу действия,
по элементной базе и этапам создания,
по назначению,
по размеру и вычислительной мощности,
по функциональным возможностям,

и т.д.

По принципу действия ВМ: аналоговые, цифровые и гибридные.

Аналоговые, или ВМ непрерывного действия , работают с информацией представленной в непрерывной (аналоговой форме), т.е. в виде непрерывного потока значений какой-либо физической величины (чаще всего напряжения электрического тока)

АВМ просты и удобны в эксплуатации. Скорость решения задач регулируется оператором и может быть очень высокой, но точность вычислений очень низкая. На подобных машинах эффективно решаются задачи дифференциального исчисления, не требующие сложной логики.

Цифровые, или ВМ дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной , а точнее в цифровой форме.

Гибридные, или ВМ комбинированного действия сочетают в себе возможности работы как с цифровой, так и с аналоговой информацией. Обычно применяются в автоматизации задач управления техническими и технологическим процессами.

В экономике и повседневной деятельности получили широкое распространение ЦЭВМ, чаще называемы просто ЭВМ или компьютерами.

По элементной базе и этапам создания выделяют:

1-е поколение, 50-е годы ХХ века: ЭВМ на электронных вакуумных лампах.
2-е поколение, 60-е годы: ЭВМ на полупроводниковых устройствах (транзисторах).
3-е поколение, 70-е годы: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни-тысячи транзисторов в одном корпусе, на кристалле).
4-е поколение, 80-90-е годы: компьютеры на больших и сверхбольших ИС, основная из которых – микропроцессор (десятки тысяч-миллионы активных элементов на одном кристалле).

Если электронное оборудование ЭВМ 1-но поколения занимало зал площадью 100-150 кв. м, то СБИС 1-2 кв. см и расстояние между элементами на ней 0,11-0,15 микрона (толщина человеческого волоса – несколько десятков микроном)

5-е поколение, настоявшее время: вычислительные системы с несколькими десятками параллельно работающих микропроцессоров.
6-е и последующие поколения: компьютеры с массовым параллелизмом и оптико-электронной базой, в которых реализован принцип ассоциативной обработки информации; т.н. нейронные компьютеры.

Важно знать:

Каждое последующее поколение превышает производительность системы и емкость запоминающих устройств более чем на порядок.
По назначению , проблемно-ориентированные и специализированные.

Универсальные предназначены для решения широкого круга инженерно-технических, экономических, математических и др. задач, для которых характерны большие объемы обработки данных и сложность алгоритмов.

Проблемно-ориентированные предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с управлением технологическими процессами (объектами), с регистрацией, накоплением и переработкой относительно небольших объемов данных, выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они включают ограниченные по своим возможностям аппаратные и программные ресурсы.

Специализированные предназначены для решения специфических задач по управлению работой технических устройств (агрегатов). Это могут быть контроллеры – процессоры, управляющие работой отдельных узлов вычислительной системы.
По размерам и вычислительной мощности компьютеры можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ, суперкомпьютеры), большие, малые и сверхмалые (микроЭВМ, микрокомпьютеры).

Сравнительная характеристика классов компьютеров

Параметры	СуперЭВМ	Большие	Малые	МикроЭВМ
Производительность, MIPS	1 000-1 00 000	100-10 000	10-1 000	10-100
Емкость ОЗУ, Мбайт	2000-100 000	512-10 000	128-2048	32-512
Емкость ВЗУ, Гбайт	500-50 000	100-10 000	20-500	20-100
Разрядность, бит	64-256	64-128	32-128	32-128

При рассмотрении функциональных возможностей компьютеров оценивают:

быстродействие процессора,
разрядность регистров процессора ,
формы представления чисел,
номенклатура, емкость и быстродействие запоминающих устройств,
номенклатура и технические характеристики внешних устройств,
способность выполнять несколько программ одновременно (многозадачность),
номенклатура применяемых операционных систем,
программная совместимость – возможность выполнять программы, написанные для других типов компьютеров,
возможность работы в вычислительной сети

и т.д.

2.2 Архитектура вычислительных систем