54

розвитку комп'ютерів. Окремо потрібно сказати про роботу [5], в якій подано історич­ний опис процесу створення комп'ютерів провідними науковими та промисловими під­приємствами колишнього Радянського Союзу, в тому числі показано суттєві досягнення в цій галузі й українських науковців та інженерів. В роботі [12] наведено підтвердження дієвості закону Мура, а в роботі [13] описано багаторівневу організацію комп'ютера.

1.8. Література до розділу 1

1. Burks, A. W., H. H. Goldstine, and J. von Neumann [1946]. "Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument," Report to the U.S. Army.

2. Amdahl, G. M. [1967]. "Validity of the single processor approach to achieving large scale computing capabilities," Proc. AFIPS 1967 Spring Joint Computer Conf. 30 (April), Atlantic City, N.J., 483-485.

3. Wilkes, M. V., D. J. Wheeler, and S. Gill [1951]. The Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer, Addison-Wesley, Cambridge, Mass.

4. Augarten, Stan. Bit by Bit: An Illustrated History of Computers. London: Unwin Paperbacks, 1985.

5. Малиновский Б. М. История вьічислительной техники в лицах. КІТ, Киев, 1995.

6. Blaauw, G., & Brooks, F. Computer Architecture: Concepts and Evolution. Reading, MA: Addison-Wesley, 1997.

7. Ceruzzi, Paul E. A History of Modern Computing. Cambridge, MA: MIT Press, 1998.

8. Cortada, J. W. Historical Dictionary of Data Processing, Volume 1: Biographies; Volume 2: Orga­nization, Volume 3: Technology. Westport, CT: Greenwood Press, 1987.

9. McCartney, Scott. ENIAC: The Triumphs and Tragedies of the World's First Computer. New York: Walker and Company, 1999.

10. Mollenhoff, Clark R. Atanasoff: The Forgotten Father of the Computer. Ames, IA: Iowa State University Press, 1988.

11. Polachek, Harry. "Before the ENIAC." IEEE Annals of the History of Computing 19: 2 (June 1997), pp. 25-30.

12. Schaller, R. "Moore's Law: Past, Present, and Future." IEEE Spectrum, June 1997, pp. 52-59.

13. Tanenbaum, A. Structured Computer Organization, 4^!n ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1999.

1.9. Питання до розділу 1

1. Що таке комп'ютер?

2. Дайте визначення алгоритму.

3. Дайте хронологію появи перших комп'ютерів.

4. Які основні функції комп'ютера? Які основні функціональні вузли комп'ютера? їх завдання та основні характеристики.

5. Назвіть три базових компоненти кожного комп'ютера.

6. Назвіть три типи пам'яті комп'ютера.

7. Який степінь 10 означає префікс Гіга? Якому степеню двійки він еквівалентний?

8. Який степінь 10 означає префікс мікро? Якому степеню двійки він еквівалентний?

9. Яка одиниця використовується для вимірювання тактової частоти комп'ютера?

10. Дайте пояснення суті закону Мура.

11. Як змінюється з часом тактова частота роботи процесора?

12. На скільки щороку зростає продуктивність комп'ютерів?

---

55

13. Як змінюється з часом ємність та час зчитування-запису динамічної напівпровідникової пам'яті?

14. Як змінюється з часом ємність зовнішньої дискової пам'яті?

15. Які одиниці використовуються для оцінки продуктивності комп'ютера?

16. Що дає використання тестових програм для оцінки продуктивності комп'ютера?

17. Які існують тестові програми для оцінки продуктивності комп'ютера?

18. Які є основні варіанти зв'язку між функціональними вузлами комп'ютера? Які їх відмін­ності?

19. Порівняйте двошинні структури комп'ютера з обміном через процесор та через пам'ять.

20. Як узгодити передачу даних між повільними і швидкими вузлами комп'ютера?

21. Поясніть роботу комп'ютера з однотипною структурою.

22. Що таке архітектура комп'ютера?

23. Що таке структура комп'ютера?

24. Що таке архітектура системи команд?

25. Яка різниця між архітектурою та структурою комп'ютера?

26. За якими ознаками здійснюється класифікація комп'ютерів?

27. Назвіть особливості архітектури Джона фон Неймана.

28. Які існують ненейманівські архітектури комп'ютерів? Які їх відмінні риси?

29. Назвіть два основних напрями використання комп'ютерів.

30. Що розуміється під паралельною обробкою?

31. Які є типи комп'ютерів?

32. Персональні комп'ютери - особливості та сфери застосування.

33. Як сконструйовано сучасний персональний комп'ютер?

34. Робочі станції - особливості та сфери застосування.

35. Багатотермінальні системи - особливості та сфери застосування.

36. Сервери - особливості та сфери застосування.

37. Великі універсальні комп'ютерні системи - особливості та сфери застосування.

38. Кластерні архітектури - особливості та сфери застосування.

39. Суперкомп'ютери - особливості та сфери застосування.

40. Мікроконтролери - особливості та сфери застосування.

41. Спеціалізовані комп'ютери - особливості та сфери застосування.

42. Поясніть ієрархічну природу комп'ютера.

43. Назвіть сім рівнів організації комп'ютера.

---

^{Розділ 2}

Представлення даних у комп'ютері

У сучасних комп'ютерах використовують різні форми та формати представлення да­них, якими є числа та закодовані символи. Це дозволяє вибирати ті із них, що найбіль­шою мірою відповідають вимогам розв'язуваних задач. Тип використовуваних форм та форматів представлення даних суттєво впливає на характеристики комп'ютера.

У цьому розділі висвітлені основні питання представлення даних у комп'ютері, які є важливими для розуміння матеріалу наступних розділів. Описані позиційні системи числення та принципи подання даних у двійковому, вісімковому і шістнадцятковому кодах. Подані правила переведення чисел із системи числення з довільною основою до десяткової, а також переведення чисел із десяткової до системи числення з іншою осно­вою. Розглянуті засади подання чисел зі знаком у прямому, оберненому та доповняль­ному кодах. Проведено аналіз особливостей подання даних у форматах із фіксованою та з рухомою комою, включаючи подання даних за стандартом ІЕЕЕ-754. Зважаючи на важливість, розглянуто питання кодування алфавітно-цифрової інформації кодами ASCII, EBCDIC та Unicode.

2.7, Позиційні системи числення

Система числення - це спосіб подання довільного числа за допомогою алфавіту сим­волів, які називають цифрами. Є різні системи числення. Від їх особливостей залежить наочність відображення чисел та складність виконання операцій над числами. Прикла­дом системи числення з дуже складним способом запису чисел і громіздкими правилами виконання арифметичних операцій є римська система числення.

Якщо в послідовності цифр, які зображають число, має значення позиція цифри, то систему числення називають позиційною. Такі системи числення характеризуються нао­чністю відображення чисел та простим виконанням арифметичних операцій. У позиційних системах числення при безпосередньому представленні цифр число записується у вигляді:

Кома у цій послідовності відділяє цілу частину числа від дробової. Позиції цифр, які рахуються від коми, називають розрядами. Кількісний еквівалент, що виражається цим записом, визначається так:

де:

■ k - основа системи числення, тобто кількість різних цифр, які використовуються в позиційній системі числення,

---

57

• s+1 - розрядність цілої частини числа,

• m - розрядність дробової частини числа,

• х. - цифри і-го розряду запису числа (х_і = 0, 1,..., к-1),

• kⁱ - вага і-го розряду.

У цьому випадку вага і-го розряду в k разів більша за вагу (і-1)-го розряду. Такі сис­теми числення називають системами з природним порядком ваги. До них належать двій­кова, вісімкова, десяткова і шістнадцяткова системи числення.

У звичній для нас десятковій системі числення довільне число подається цифрами від 0 до 9; при цьому має значення позиція цифри. Число в десятковій системі запису­ється у вигляді:

---

58

А оскільки в комп'ютерах опрацьовуються багаторозрядні двійкові числа, і оперувати з такими довгими послідовностями нулів та одиниць (наприклад, рядок із 32 цифр) не­зручно, то набули поширення вісімкова та шістнадцяткова системи числення. У вісімко-вій системі числення використовують вісім цифр від 0 до 7, а у шістнадцятковій системі числення крім десяткових цифр від 0 до 9 використовують 6 літер латинського алфавіту (А, В, С, D, E, F) для позначення цифр від 10 до 15. Значення числа обчислюється за та­ким виразом:

де:

" N - кількість цифр (розрядів) у цілій частині числа (зліва від коми),

• М - кількість розрядів у дробовій частині числа (справа від коми),

• Н_і - значення і-го розряду (розряди цілої частини),

• Н^/ _і - значення і-го розряду (розряди дробової частини),

• Н - значення числа.

Особливістю цих систем є зручний перехід до двійкової системи та навпаки. Три двійкових розряди переводяться в один вісімковий, а чотири двійкових розряди - в один шістнадцятковий, як показано в табл. 2.1.

				Таблиця 2.1
Двійкова	Шістнадцяткова	Двійкова	Шістнадцяткова
0000	0	1000	8
0001	1	1001	9
0010	2	1010	Л
0011	3	1011	В
0100	4	1100	с
0101	5	1101	D
0110	6	1110	Е
0111	7	1111	F

Наприклад, двійкове число 01101101 у шістнадцятковій системі записуватиметься як 6D. Для переведення чисел із шістнадцяткової та вісімкової систем числення у двійкову необхідно кожну цифру числа, яке переводиться, замінити відповідно чотири- або три-розрядним двійковим еквівалентом - тетрадою або тріадою, а отримані двійкові цифри розташувати на місцях шістнадцяткових або вісімкових цифр.

У разі необхідності переведення чисел із десяткової системи числення у вісімкову, шістнадцяткову та двійкову переведення робиться лише в одну систему (вісімкову або шістнадцяткову). Подальше переведення виконується через двійкову систему, викорис­товуючи тріади та тетради.

Приклад 1. Переведемо число 12345,67 з десяткової системи числення у двійкову, ві­сімкову, шістнадцяткову.

1. Переведення цілої частини числа у вісімкову систему:

12345 : 8 = 1543, залишок 1;

1543 : 8 = 192, залишок 7;

192 : 8 = 24, залишок 0;

24 : 8 = 3, залишок 0;

3:8 = 0, залишок 3.

---

Смотрите также файлы

• Екологія посібник.doc

• LR3_[5405].doc

• Питання до модуля 1 з АК.doc

• Питання до 1 модуля з КЕ.doc

• ДБН В.3.2-2-2009_Жил_здания_реконст_кап_ремонт.doc