Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 638282)
Контекстум
Электро-2024

Организация ЭВМ и периферия с демонстрацией имитационных моделей (1500,00 руб.)

0   0
Первый авторАвдеев
ИздательствоМ.: ДМК Пресс
Страниц709
ID836403
АннотацияКнига посвящена проблемам развития инновационных образовательных технологий, включает детальное описание и компьютерное моделирование работы компонентов ЭВМ и периферии: микропроцессоров, микроконтроллеров, устройств управления и прерывания, памяти, таймеров, жёстких дисков, принтеров, сканеров, видеосистем, дисководов CD, кодеков и т. д. На разных уровнях с помощью визуальных графических интерактивных демонстрационных моделей (к книге в виде файлов приложены около 140 имитационных моделей) излагается работа и основы программирования компьютерных устройств. Широко представлено компьютерное тестирование по рассмотренным темам и электронные учебные пособия. Показаны динамические модели фрагментов ассемблерных программ, функциональные графы вариантов заданий и образцы программ с использованием API-функций в графических средах. Наглядное обучение, предлагаемое в книге, может быть использовано преподавателями для проведения в увлекательной форме лекционных занятий с помощью проектора и ноутбука. Эта книга предназначена для широкого круга читателей: преподавателей и студентов вузов (колледжей), инженеров и других, изучающих основы компьютерной техники.
ISBN978-5-89818-527-5
Авдеев, В.А. Организация ЭВМ и периферия с демонстрацией имитационных моделей / В.А. Авдеев .— Москва : ДМК Пресс, 2023 .— 709 с. — ISBN 978-5-89818-527-5 .— URL: https://rucont.ru/efd/836403 (дата обращения: 08.06.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Организация_ЭВМ_и_периферия_с_демонстрацией_имитационных_моделей.pdf
УДК 004.2/.4(075) ББК 32.973я7 А18 А18 Авдеев, Вадим Александрович. Организация ЭВМ и периферия с демонстрацией имитационных моделей / В. А. Авдеев. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 709 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-527-5 Книга посвящена проблемам развития инновационных образовательных технологий, включает детальное описание и компьютерное моделирование работы компонентов ЭВМ и периферии: микропроцессоров, микроконтроллеров, устройств управления и прерывания, памяти, таймеров, жёстких дисков, принтеров, сканеров, видеосистем, дисководов CD, кодеков и т. д. На разных уровнях с помощью визуальных графических интерактивных демонстрационных моделей (к книге в виде файлов приложены около 140 имитационных моделей) излагается работа и основы программирования компьютерных устройств. Широко представлено компьютерное тестирование по рассмотренным темам и электронные учебные пособия. Показаны динамические модели фрагментов ассемблерных программ, функциональные графы вариантов заданий и образцы программ с использованием API-функций в графических средах. Наглядное обучение, предлагаемое в книге, может быть использовано преподавателями для проведения в увлекательной форме лекционных занятий с помощью проектора и ноутбука. Эта книга предназначена для широкого круга читателей: преподавателей и студентов вузов (колледжей), инженеров и других, изучающих основы компьютерной техники. УДК 004.2/.4(075) ББК 32.973я7 Электронное издание на основе печатного издания: Организация ЭВМ и периферия с демонстрацией имитационных моделей / В. А. Авдеев. — Москва : ДМК Пресс, 2014. — 708 с. — ISBN 978-5-94074-966-0. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-527-5 © Авдеев В. А., 2013 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2014
Стр.3
Оглавление Введение....................................................................................9 Благодарности ....................................................................... 10 1. Введение в архитектуру ЭВМ .......................................... 12 1.1. Общий принцип работы ..........................................................12 1.2. Извлечение команд ..................................................................14 1.3. Конвейерная обработка ...........................................................17 1.4. Трехшинная конфигурация .....................................................19 1.5. Выполнение режимов доступа .................................................21 1.6. Организация памяти ...............................................................25 1.6.1. Дешифрация адресов ................................................................... 25 1.6.2. Статическая память ..................................................................... 29 1.6.3. Динамическая память .................................................................. 30 1.6.4. Матричное однобитовое ЗУ .......................................................... 32 1.6.5. Характеристики ЗУ ...................................................................... 37 1.6.6. Типы и описание ЗУ ..................................................................... 40 1.6.7. Тест ............................................................................................... 44 1.7. Виртуальная память ................................................................44 1.8. Устройство управления ............................................................51 1.8.1. Схема управления ........................................................................ 51 1.8.2. Управление последовательностью микрокоманд.......................... 54 1.8.3. Компоненты устройства управления ............................................ 56 1.9. Оборудование компьютера ......................................................62 1.10. Операционная система ..........................................................68 1.10.1. Основные сведения .................................................................... 68 1.10.2. Архитектура процесса печати .................................................... 72 1.10.3. Базовая система ввода-вывода ................................................... 75 1.10.4. Архитектура операционной системы ......................................... 78 1.10.5. Загрузка операционной системы ............................................... 80 1.11. API-функции ..........................................................................82 1.12. Материнская плата ................................................................88 Литература .....................................................................................91 2. Базовые микропроцессорные устройства ................... 92 2.1. Структура простого МП ...........................................................92 2.2. Преобразователи кодов 2/16 ...................................................99 2.2.1. Схемный преобразователь 2/16 ................................................... 99 2.2.2. Микропроцессорный преобразователь 2/16 ...............................102 2.3. PIC-микроконтроллер и периферия ...................................... 104 2.3.1. Структура PIC-микроконтроллера...............................................104 2.3.2. PIC-микроконтроллер и АЦП .......................................................107 2.3.3. PIC-микроконтроллер и клавиатура ............................................111
Стр.4
4 Оглавление 2.3.4. PIC-микроконтроллер и индикатор .............................................115 2.3.5. Управление двигателями .............................................................118 2.3.6. PIC-микроконтроллер и шаговый двигатель ...............................121 2.3.7. Компоненты ЭВМ ........................................................................127 Литература ................................................................................... 145 3. Интерфейсы ввода-вывода ............................................ 146 3.1. Трёхшинный интерфейс ........................................................ 146 3.2. Адаптер струйного принтера ................................................. 149 3.3. Селектор адреса ..................................................................... 153 3.4. Интерфейс I2 C ........................................................................ 160 3.5. Пространственный интерфейс .............................................. 179 3.6. Шина USB .............................................................................. 184 3.6.1. Функциональные признаки .........................................................184 3.6.2. Организация связи ......................................................................187 3.6.3. Протокола передачи данных .......................................................193 3.6.4. Состояния шины .........................................................................198 3.6.5. Дифференциальная передача .....................................................202 3.6.6. Программа тестирования ............................................................205 3.7. Интерфейс SCSI ..................................................................... 208 3.7.1. Основные сведения .....................................................................208 3.7.2. Функциональные признаки .........................................................208 3.7.3. Подключение устройств ..............................................................213 3.7.4. Сигналы шины ............................................................................218 3.7.5. Фазы шины .................................................................................220 3.7.6. Модель шины...............................................................................223 3.7.7. Тестирование ...............................................................................229 Литература ................................................................................... 229 4. Клавиатура и мышь ........................................................ 230 4.1. Основные определения .......................................................... 230 4.2. Взаимодействие компонентов ............................................... 235 4.3. Упрощённая схема ................................................................. 238 4.4. Организации клавиатуры ...................................................... 240 4.5. Буфер клавиатуры ................................................................. 245 4.6. Манипулятор мышь ............................................................... 246 4.7. Программа «Коды клавиатуры» .............................................. 251 4.8. Варианты заданий ................................................................. 260 4.9. Справочное дополнение ......................................................... 273 Контрольные вопросы .................................................................. 276 Литература ................................................................................... 277 5. Таймер и контроллер прерывания ................................ 279 5.1. Программируемый таймер..................................................... 279 5.1.1 Назначение и структура таймера .................................................279 5.1.2. Сигналы таймера ........................................................................283
Стр.5
Оглавление 5 5.1.3. Схема канала ...............................................................................283 5.1.4. Общий принцип работы ..............................................................285 5.1.5. Режимы таймера .........................................................................287 5.1.6. Чтение содержимого счётчика ....................................................290 5.1.7. Чтение состояния канала ............................................................291 5.1.8. Модель таймера ...........................................................................292 5.1.9. Варианты заданий ......................................................................295 5.1.10. Упрощённая схема таймера .......................................................296 5.1.11. Системный таймер ....................................................................299 5.2. Контроллер прерывания ........................................................ 302 5.2.1. Обработка прерываний ...............................................................302 5.2.2. Схема контроллера ......................................................................308 5.2.3. Настройка контроллера ...............................................................314 5.2.4. Управляющие слова .....................................................................315 5.2.5. Модель контроллера прерывания ................................................319 5.2.6. Варианты заданий ......................................................................320 5.3. Тест и контрольные вопросы .................................................. 321 Литература ................................................................................... 325 6. УАПП (COM-порт) и контроллер ПДП .............................. 326 6.1. Универсальный асинхронный приёмопередатчик ................. 326 6.1.1. Интерфейс RS-232 .......................................................................326 6.1.2. Асинхронная передача данных ...................................................331 6.1.3. Синхронная передача данных .....................................................332 6.1.4. Асинхронный передатчик ...........................................................333 6.1.5. Асинхронный приемник ..............................................................336 6.1.6. Микросхема УАПП .......................................................................337 6.1.7. Делитель скорости .......................................................................342 6.1.8. Программирование УАПП ............................................................343 6.1.9. Варианты заданий ......................................................................351 6.1.10. Тестирование .............................................................................363 6.1.11. Электронный учебник ...............................................................367 Литература ................................................................................... 368 6.2. Контроллер прямого доступа ................................................. 369 6.2.1. Основные определения ................................................................369 6.2.2. Общие сведения ..........................................................................370 6.2.3. Сопряжение компонентов ...........................................................374 6.2.4. Контроллер ПДП ..........................................................................376 6.2.5. Инициализация контроллера ......................................................385 6.2.6. Циклы ПДП ..................................................................................386 6.2.7. Программирование контроллера.................................................390 Контрольные вопросы .................................................................. 392 Литература ................................................................................... 393 7. Принтеры и сканеры ....................................................... 394 7.1. Классификация принтеров .................................................... 394 7.2. Лазерные принтеры ............................................................... 396
Стр.6
6 Оглавление 7.2.1. Основные определения ................................................................396 7.2.2. Структурная схема ......................................................................398 7.2.3. Принцип действия .......................................................................403 7.2.4. Светодиодные принтеры .............................................................406 7.2.5. Функциональная классификация ...............................................410 7.2.6. Аппаратурная классификация ....................................................412 7.2.7. Параметрическая классификация ..............................................413 7.3. Струйные принтеры .............................................................. 414 7.3.1. Адаптер струйного принтера .......................................................416 7.3.2. Программирование струйного принтера .....................................420 7.3.3. Эмулятор адаптера ......................................................................426 7.4. Варианты заданий ................................................................. 430 7.5. Электронное пособие (теория, модель, тест) .......................... 434 Контрольные вопросы .................................................................. 435 Литература ................................................................................... 438 7.6. Сканер ................................................................................... 438 7.6.1. Основные определения ................................................................438 7.6.2. Структурная схема ......................................................................441 7.6.3. Принцип действия .......................................................................448 7.6.4. Электронный учебник «Сканер» ..................................................453 Контрольные вопросы .................................................................. 457 Литература ................................................................................... 459 8. Видеосистемы ................................................................. 460 8.1. Основные определения .......................................................... 460 8.2. Адаптер VGA........................................................................... 463 8.3. Управление курсором ............................................................. 470 8.3.1. Варианты заданий ......................................................................470 8.3.2. Пример программы .....................................................................474 8.4. Текстовый режим ................................................................... 480 8.4.1. Общие сведения ..........................................................................480 8.4.2. Взаимодействие компонентов .....................................................483 8.4.3. Формирование символов .............................................................485 8.4.4. Варианты заданий ......................................................................488 8.4.5. Пример программы .....................................................................490 8.4.6. Байт атрибута .............................................................................499 8.4.7. Пример программы .....................................................................500 8.5. Графический режим ............................................................... 502 8.5.1. Общие сведения ..........................................................................502 8.5.2. Варианты заданий ......................................................................513 8.5.3. Примеры программ .....................................................................514 8.6. Знакогенератор...................................................................... 518 8.6.1. Основные сведения .....................................................................518 8.6.2. Варианты заданий ......................................................................521
Стр.7
Оглавление 7 8.6.3. Примеры программ .....................................................................522 8.6.4. Модель комплекса ассемблерных программ ................................529 8.7. ЖК-мониторы ........................................................................ 531 8.7.1. Основные определения ................................................................531 8.7.2. Функциональные характеристики ..............................................536 8.7.3. Параметрическая классификация ..............................................540 8.7.4. Образование палитры .................................................................542 8.7.5. Твист-эффект ...............................................................................543 8.7.6. Растровая развертка ...................................................................544 8.8. Видеокарты 3D ...................................................................... 545 8.8.1. Основные определения ................................................................545 8.8.2. Базовая структура .......................................................................552 8.8.3. Функциональные признаки .........................................................556 8.8.4. Аппаратурные и параметрические признаки ..............................556 8.9. Тестирование и контрольные вопросы ................................... 558 Литература ................................................................................... 560 9. Дисководы CD (DVD) ........................................................ 561 9.1. Назначение CD ...................................................................... 561 9.2. Конструкция и геометрия CD ................................................. 562 9.3. Принцип оптического доступа ............................................... 564 9.4. Функциональные признаки ................................................... 567 9.5. Аппаратурные характеристики ............................................. 574 9.5.1. Схема записи звука .....................................................................574 9.5.2.Фильтр низких частот ..................................................................575 9.5.3. Устройство выборки-хранения ....................................................575 9.5.4. Аналого-цифровой преобразователь ...........................................577 9.5.5. Справочное дополнение ..............................................................580 9.6. Кодирование информации ..................................................... 581 9.6.1. Типы ошибок ...............................................................................581 9.6.2. Кодер CIRC ..................................................................................581 9.6.3. Блоки отсчетов ............................................................................584 9.6.4. Первая ступень CIRC ...................................................................585 9.6.5. Вторая ступень CIRC ...................................................................586 9.6.6. Субкоды .......................................................................................587 9.6.7. Кодер 8/14 ...................................................................................587 9.7. Схема чтения звука ................................................................ 590 9.7.1. Устройство чтения .......................................................................590 9.7.2. Декодер CIRC ...............................................................................591 9.7.3. Цифро-аналоговый преобразователь ..........................................592 9.7.4. Справочное дополнение ..............................................................594 9.8. Табличный кодер ................................................................... 595 9.9. Обобщённая схема дисковода ............................................... 599 9.10. Технические характеристики ............................................... 601 9.11. Цифровой универсальный диск ........................................... 603
Стр.8
8 Оглавление 9.11.1. Функциональные признаки .......................................................605 9.11.2. Параметрическая классификация ............................................609 9.11.3. Аппаратурные признаки ...........................................................610 9.12. Многослойный диск ............................................................. 612 9.13. Электронный учебник .......................................................... 614 9.13.1. Оптические носители ................................................................614 9.13.2. Перечень моделей ......................................................................616 9.13.3. Модуль содержания ...................................................................618 9.13.4. Модуль моделей .........................................................................619 9.14. Тестирование ....................................................................... 623 Контрольные вопросы .................................................................. 626 Литература ................................................................................... 629 10. Жёсткие диски ............................................................... 630 10.1. Магнитные накопители .......................................................630 10.1.1. Магнитная запись .....................................................................630 10.1.2. Магнитные головки ...................................................................636 10.1.3. Методы кодирования .................................................................637 10.1.4. Форматирование дорожки .........................................................642 10.1.5. Циклический избыточный контроль .........................................644 10.1.6. Адресные метки .........................................................................647 10.1.7. Фазовая автоподстройка частоты .............................................650 10.1.8. Справочное дополнение ............................................................651 10.2. Контроллер жёсткого диска ................................................. 657 10.2.1. Функциональные признаки .......................................................657 10.2.2. Схема контроллера ....................................................................659 10.2.3. Модель контроллера ..................................................................661 10.2.4. Программирование контроллера ...............................................666 10.3. Защита данных от ошибок ................................................... 677 10.3.1. Основные определения ..............................................................677 10.3.2. Циклический контроль ..............................................................681 10.3.3. Модель контроля данных ...........................................................684 Контрольные вопросы .................................................................. 686 Литература ................................................................................... 687 Приложение А ...................................................................... 689 Пособие «Комплекс лабораторных работ» ..................................... 689 Приложение B ...................................................................... 695 Пособие «Последовательный порт» ............................................... 695 Приложение C ...................................................................... 697 Пособие «Печатающие устройства» .............................................. 697 Приложение D ...................................................................... 699 Итоговый тест............................................................................... 699 Приложение E ...................................................................... 703 Программирование CD ................................................................. 703
Стр.9

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Периодика по подписке
Антиплагиат система Руконтекст