«Изучение принципов работы компьютера»




Название«Изучение принципов работы компьютера»
страница1/19
Дата публикации29.07.2013
Размер1.81 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Информатика > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина "Информатика" является федеральным компонентом цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин всех специальностей университета сервиса и экономики. Она имеет целью ознакомить учащихся с основами современных информационных технологий, тенденциями их развития, обучить студентов принципам применения современных информационных технологий в профессиональной деятельности. Кроме того, она является базовой для всех курсов, рассматривающих информационные технологии , информационные системы, автоматизированные методы анализа и других дисциплин, использующих компьютерные технологии.

В практическом аспекте в результате освоения данной дисциплины студенты должны:

  • уверенно работать в качестве пользователя персонального компьютера, самостоятельно использовать внешние носители информации для обмена данными между компьютерами, создавать резервные копии и архивы данных и программ;

  • уметь работать как с программными средствами общего назначения, так и с отдельными профессионально-ориентированными программными средствами;

  • иметь навыки работы в локальных и глобальных компьютерных сетях, использовать в профессиональной деятельности сетевые средства поиска и обмена информацией;

  • владеть основами автоматизации решения задач в профессиональной деятельности в соответствии с направлениями обучения;

  • владеть приемами антивирусной защиты информации.


^ Тема: Основы организации компьютера
Лабораторная работа №1
Тема: «Изучение принципов работы компьютера».

Цель занятия: Ознакомление с моделью функционирования компьютера на примере выполнения команд ввода-вывода.

Отрабатываемые вопросы:

  1. Ознакомление с моделью функционирования компьютера.

  2. Выполнение команд ввода-вывода.


Организационно – методические указания

Задание 1. Ознакомление с моделью функционирования компьютера.

Для запуска модели нужно в директории Computer запустить файл Computer.exe. Откроется окно «Система моделирования простейшей ЭВМ» (рис. 1.).

Рис. 1. Система моделирования простейшей ЭВМ
Данная модель включает:

  1. Арифметическое устройство, предназначенное для выполнения арифметических операций и содержащее:

1.1.Аккумулятор (АК) для временного хранения операндов (данных) и промежуточных результатов.

1.2. Регистр операндов (РО) для временного хранения операндов.

1.3. Флаги (признаки) для организации операций условного перехода (переход по нулю , переход по знаку ) и фиксации преполнения . Разрядность АК и РО пять десятичных знаков, следовательно максимальное положительное число равно 99999.

  1. Регистр команд, предназначенный для хранения выполняемой команды, она начнет выполняться после записи ее в регистр. Регистр команд имеет три поля:

2.1.Поле код операции (КОП) для указания операции, подлежащей выполнению. Это поле имеет разрядность два десятичных знака. В зависимости от того какие значение принимает поле, могут выполняться следующие команды:

  • Поле КОП=01 – команда ввод. Ввод данных с Устройства ввода в Аккумулятор;

      • Поле КОП=02 – команда вывода. Вывод данных из Аккумулятора на Устройство вывода;

      • Поле КОП=03 – команда сложения;

      • Поле КОП=04 – команда вычитания;

      • Поле КОП=05 – команда умножения;

      • Поле КОП=06 – команда деления;

      • Поле КОП=07 – команда загрузить. Служит для загрузки в АК одного из операндов из Оперативной памяти (ОП). Изначально оба операнда хранятся в основной памяти и до выполнения операции один из них нужно загрузить в Аккумулятор. Поскольку адрес одного из операндов предопределен, в командах обработки достаточно явно указать местоположение только второго операнда;

      • Поле КОП=08 – команда записать. Служит для загрузки операнда или результата операции в ячейку памяти (из АК в ОП);

      • Поле КОП=09 – установить переход по нулю. Служит для организации условного перехода по адресу, указанному в поле адреса команды, если результат выполнения предыдущей команды равен нулю (флаг Ноль устанавливается в единицу). Если результат выполнения предыдущей команды не равен нулю, то переход не происходит и начинает выполняться следующая команда программы;

      • Поле КОП=10 – установить переход по знаку. Служит для организации условного перехода по адресу, указанному в поле адреса команды, если результат выполнения предыдущей команды отрицательный (флаг Знак устанавливается в единицу). Если результат выполнения предыдущей команды не отрицательный, то переход не происходит и начинает выполняться следующая команда программы;

      • Поле КОП=11 – безусловный переход. Служит для организации перехода по адресу указанному в команде. Переход осуществляется всегда в не зависимости от результата выполнения предыдущей команды;

      • Поле КОП=12 – останов. Этой командой должна заканчиваться любая программа.

Примечание. Команды Ввод и Вывод относятся к командам обмена данными с периферийными устройствами; команды Сложения, Вычитания, Умножения, Деления - к командам арифметической обработки; команды Переход по нулю, Переход по знаку и Безусловный переход к командам управления.

2.2.^ Поле тип адресации (ТА). Для указания способа формирования исполнительного адреса (адрес ОП по которому находится операнд). В зависимости от того какое значение принимает поле могут использоваться следующие способы адресации:

  • Поле ТА=0 – прямая адресация. В поле Адреса (А) указан исполнительный адрес операнда (Рис. 2);




Рис. 2. Прямая адресация


  • Поле ТА=1 – непосредственная адресация. В поле Адреса (А) находится не адрес, а операнд, т.е. обращение к ОП не происходит (Рис. 3);




Рис. 3. Непосредственная адресация


  • Поле ТА=2 – косвенная адресация. В поле адреса команд находится адрес ячейки ОП, в которой расположен адрес операнда (Рис. 4).



Рис. 4. Косвенная адресация
2.3.Поле адреса (А), в котором находится:

  • исполнительный адрес операнда при прямой адресации;

  • сам операнд при непосредственной адресации;

  • адрес ячейки ОП при косвенной адресации;

  • адрес следующей команды при выполнении команд перехода.

  1. Оперативная память, предназначенная для записи, хранения и выдачи команд и операндов. В память входят: ^ Регистр слова (РС), Регистр адреса (РА), кнопки Запись и Чтение. Для того чтобы занести в ячейку ОП какое – либо значение необходимо на РА набрать адрес ячейки, а на РС операнд или команду и нажать кнопку Запись (Рис. 5). Для того чтобы прочитать данные из ОП необходимо задать адрес ячейки и нажать кнопку Чтение.



Рис. 5. Оперативная память


  1. Блок управляющих сигналов (БУС), предназначенный для имитации работы устройства управления (Рис. 6). С его помощью можно задавать режимы работы (Автомат, по цикл, по такт), запускать программы в выбранном режиме (кнопка Старт), останавливать выполнение программы (кнопка Стоп), осуществлять сброс регистров (кнопка Сброс). Кроме того, можно выбирать регистры для записи информации с помощью меню Выбор регистров, а также прослеживать выполнение команды по микрокомандам (окно МК).

Примечание. При выполнении все команды разбиваются на подкоманды. Подкоманда, которая выполняется за один такт (режим ^ Такт при однократном нажатии кнопки Стар) называется микрокомандой.


Рис. 6. Блок управляющих сигналов


  1. ^ Счетчик адреса команды (СЧАК). В рассматриваемой модели любая команда занимает одну ячейку, поэтому содержимое СЧАК увеличивается на единицу, что обеспечивается подачей сигнала управления +1 (рис.1). По завершении текущей команды адрес следующей команды программы всегда берется из счетчика команд. Для изменения естественного порядка вычислений (перехода в иную точку программы) достаточно занести в СЧАК адрес точки перехода.

  2. ^ Устройство ввода, в состав которого входит Регистр ввода (РВВ), предназначенный для ввода данных.

  3. Устройство вывода, в состав которого входит Регистр вывода (РВЫВ), предназначенный для вывода данных.


^ Задание 2. Выполнение команд ввода-вывода.

Рассмотрим работу компьютера на примере выполнения команд ввода – вывода. Постановка задачи: составить программу, передающую операнд с Устройства ввода на Устройство вывода, операнд сохранить в ячейке ОП.

Исходные данные: с Устройства ввода считать операнд, равный «555», сохранить его в ячейке ОП по адресу «80» и вывести на Устройство вывода.

  1. Введем заданный операнд в^ Регистр ввод. Для этого в Блоке управляющих сигналов в окне Выбор регистров выберем Регистр ввода (Рис. 7), соответствующее окно регистра окрасится в синий цвет. Введем заданный операнд с клавиатуры в РВВ.



Рис. 7. Ввод данных в РВВ


  1. Составим программу согласно заданию, она приведена на рис.8.




Адрес

Команды

Команда

Пояснения

Поля команды

КОП

ТА

А

00

01

0

00

Запись операнда с РВВ в АК

01

08

0

80

Запись операнда из АК в ячейку ОП по адресу 80

02

07

1

00

Обнуление АК. В команде используется непосредственная адресация. Следовательно «00» в поле А является операндом

03

07

0

80

Пересылка операнда из ячейки ОП с адресом 80 в АК

04

02

0

00

Вывод операнда на РВЫВ

05

12

0

00

Останов

Рис. 8. Программа выполнения ввода-вывода данных


  1. Введем составленную программу в модель. Для этого в Блоке управляющих сигналов в окне Выбор регистров выберем Регистр адреса, соответствующее окно регистра окрасится в синий цвет. Наберем адрес первой команды «00». Затем выберем Регистр слова, соответствующее окно регистра окрасится в синий цвет. Введем с клавиатуры первую команду «01 0 00» (Рис. 9). Нажмем кнопку Запись.



Рис. 9. Занесение команд программы в ОП


  1. Аналогично введем другие команды. Обратите внимание, что после нажатия кнопки Запись значение РА увеличивается на единицу, следовательно, нужно задать лишь адрес первой команды, адреса остальных формируются автоматически.

  2. Введем в СЧАК адрес первой команды программы «00» аналогично пункту 3 и рис.6.

  3. Для более полного представления принципов работы компьютера рассмотрим процесс выполнения команды Ввод по микрокомандам:

6.1. Выберем в Блоке управляющих сигналов режим работы - Такт и нажмем кнопку Старт, т.е. начнем выполнение команды Ввод по микрокомандам.

6.2. В окне МК БУС появится первая микрокоманда: РА:=СЧАК (Регистру адреса присвоить значение Счетчика адреса команды), по которой информация из СЧАК ( т.е. адрес первой команды программы) будет передана в ОП на РА. На модели направление передачи показано красной стрелкой (рис. 10).

6.3.При следующем нажатии кнопки ^ Старт в БУС появиться микрокоманда: Чтение (РС:=ОП(РА)) (присвоить Регистру слова содержимое Регистра адреса оперативной памяти), т.е. в РС будет считана команда «01 0 00». А в результате выполнения предыдущей МК на РА Оперативной памяти появится значение СЧАК.

Рис. 10. Выполнение микрокоманды РА:=СЧАК

6.4. Нажмем кнопку Старт, в РС появится команда, а в БУС микрокоманда: РК:=РС (Регистру команд присвоить значение Регистра слова), которая будет выполняться в следующем такте (рис. 11).

Рис. 11. Выполнение микрокоманды Чтение РС:=ОП(РА)
6.5.Последовательно нажимая кнопку Старт, получим последовательность выполнения микрокоманд (микропрограмму), реализующий команду Ввод (рис 12).
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

«Изучение принципов работы компьютера» iconЛабораторная работа №2 Изучение основных принципов построения sdh цель работы
Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования Синхронной Цифровой Иерархии sdh. Изучение структуры и состава информационных...

«Изучение принципов работы компьютера» iconУправления
Цель работы изучение структуры, принципов управления, исследование динамических характеристик и определение показателей качества...

«Изучение принципов работы компьютера» iconСтатистика
Целью работы является углубленное изучение важнейших научно-методологических принципов статистики, приобретение практических навыков...

«Изучение принципов работы компьютера» iconПрактикум №15 Наименование работы: Антивирусная защита Цель работы
Цель работы: научиться устанавливать программы в заданный каталог и с заданными параметрами; проводить диагностику компьютера на...

«Изучение принципов работы компьютера» icon1. 1 введение в предмет. Понятие ппп
Изучение основных принципов, используемых в разработке интегрированных программных продуктов

«Изучение принципов работы компьютера» iconЛабораторная работа по теме: Виртуальная сборка компьютера
Усвоить назначение основных устройств компьютера, их необходимых в данной конфигурации

«Изучение принципов работы компьютера» iconКакова роль аппаратуры (HardWare) и программного обеспечения (SoftWare) компьютера?
Из каких простейших элементов состоит программа? Что такое система команд компьютера?

«Изучение принципов работы компьютера» iconЛабораторная работа №8 Изучение поглощения космического излучения в свинце
Цель работы: изучение зависимости интенсивности падающего космического излучения от толщины пройденных им свинцовых пластин

«Изучение принципов работы компьютера» iconИсследование комбинационных схем
Изучение принципов действия типовых комбинационных схем: дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров

«Изучение принципов работы компьютера» iconЛабораторная работа
Цель работы: описание условий параллельной работы генераторов, изучение способов синхронизации сг с системой

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов