Міністерство освіти та науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ ЗВІТ з лабораторної роботи №1 з дисципліни “Організація та функціонування комп’ютерів” на тему: “Архітектура навчального комп’ютера - симулятора DeComp” Виконав: ст.гр.КІ-1 Львів 2007 Лабораторна робота № 1 Тема: “Ознайомлення з архітектурою навчального комп’ютера - симулятора DeComp” Мета: 1. Ознайомитись із структурою та принципом роботи комп’ютера 1-го покоління; 2. Вивчити архітектуру навчального комп’ютера – симулятора DeComp, призначення окремих блоків і їх можливості; 3. Засвоїти правила роботи із симулятором навчального комп’ютера. Теоретичні відомості DeComp – це програма, яка імітує роботу комп’ютерів 1-го покоління і дозволяє досліднику не тільки виконувати усі команди та програми, але й “зазирнути” у внутрішню структуру комп’ютера. Симулятор – це програма, яка моделює роботу електронного пристрою і відображає результати роботи у зручному для дослідника вигляді. Згідно із фундаментальними принципами побудови універсального обчислювача, що були запропоновані ще на початку ХІХ сторіччя англійським вченим Ч. Беббіджем, він повинен складатись з 5-ти основних частин (див. рис.1.2):
Рис.1.2. Структура універсального обчислювача Ч. Беббіджа Призначення кожної з частин наступні: арифметичний пристрій повинен вміти виконувати математичні операції (додавання, віднімання, множення, ділення або й навіть складніші – добування квадратного кореня, піднесення до степеня та ін.); пам’ять інструкцій та даних – саме інструкції у пам’яті визначають які операції і над якими даними необхідно виконувати, а послідовність інструкцій у пам’яті – порядок виконання операцій; пристрої вводу та виводу інформації забезпечують зв’язок обчислювальвача з людиною. керуючий пристрій керує роботою усіх частин обчислювача. Кожна складова частина комп’ютера стала сама по собі надзвичайно складною. Так, процесор здатний одночасно обробляти зразу декілька складних інструкцій, пам’ять поділяється на різні типи з різною швидкодією та ємністю (оперативна пам’ять, кеш-пам’ять, пам’ять на жорсткому диску та ін.), а пристрої вводу та виводу самі по собі являють комп’ютери із спеціалізованими функціями (сканери, принтери, цифрові фотокамери і т.інш.). Також надзвичайно складною частиною комп’ютера стали магістралі (або шини) зв’язку між окремими компонентами комп’ютера, які на рисунку показані просто стрілками. У сучасних комп’ютерах арифметичний та керуючий пристрої об’єднані у одну складову частину – процесор, який не випадково називається головною частиною комп’ютера, що обробляє інформацію та керує роботою усього комп’ютера. Сама пам’ять навчального комп’ютера складається з 4096 комірок і на панелі навчального комп’ютера подана спеціальним вікном, яке відображає 8 комірок. Кожна комірка описується своє адресою (або номером) у лівій частині. За кожною адресою зберігається число у двійковому значенні, яке подається у правій частині вікна зображення пам’яті. На відміну від людини, яка користується системою числення з основою 10, у комп’ютері використовується лише 2 цифри – 0 та 1, тобто система числення з основою 2. Відповідно усі дані, а також інструкції всередині комп’ютера кодуються і зберігаються у двійковому вигляді. У симуляторі вікно пам’яті працює таким чином, щоб комірка, з якою у даний момент відбувається робота, знаходилась посередині вікна. Також біля вікна пам’яті зображено два регістри: Регістр Адреси пам’яті та Регістр Даних пам’яті. Хоча ці регістри, за допомогою яких здійснюється доступ до комірок пам’яті, зображені біля неї, насправді вони розташовані у процесорі. Регістр – це комірка для запам’ятовування інформації, яка розташована у процесорі і працює з набагато більшою швидкістю ...