А. Карачка, О. Дудко АРХІТЕКТУРА КОМП’ЮТЕРІВ Н А В Ч А Л Ь Н И Й П О С І Б Н И К
 „Економічна думка” Тернопіль, 2009 Міністерство освіти і науки України Тернопільський національний економічний університет А. Карачка, О. Дудко АРХІТЕКТУРА КОМП’ЮТЕРІВ За редакцією доктора технічних наук, професора А.О. Саченка Економічна думка Тернопіль 2009 Карачка А.Ф., Дудко О.І. Архітектура комп’ютерів. Навч. посібник/ За ред. А.О.Саченка. – Тернопіль: „Економічна думка”, 2009. – 168 с. Навчальний посібник присв’ячений питанням організації і функціонування сучасних комп’ютерів та їх основних складових частин. Розглянуто структуру і функціонування комп’ютерів фон Нейманівського типу, принципи організації шин, внутрішньої і зовнішньої пам’яті, операційних пристроїв і систем введення-виведення. Викладено основні тенденції в архітектурі сучасних процесорів, принципи побудови і архітектурні особливості комп’ютерів ненейманівського типу, принципово нові архітектури комп’ютерів і особливості їх побудови. Дано поняття нейрокомп’ютер і приведено його архітектурні особливості. Посібник буде корисним студентам і викладачам даної дисципліни, а також слухачам інститутів післядипломної освіти та курсів підвищення кваліфікації спеціалістів. Рецензенти: доктор технічних наук, професор Корчемний М.О. доктор технічних наук, професор Приймак М.В. © А.Ф. Карачка, 2009 © О. І. Дудко, 2009 ЗМІСТ ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ …………………………..…………………………………….5 1.ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО АРХІТЕКТУРУ КОМП’ЮТЕРІВ…………...............6 Визначення поняття “архітектура” комп’ютера…………………………….............6 1.2. Історичний огляд архітектур комп’ютерів і їх класифікація……………………….10 1.3. Особливості архітектури фон Нейманівського комп’ютера……………..…………14 1.4. Основні типи комп’ютерів та області їх застосування………………………..…….15 1.5. Основні характеристики комп’ютерів…………………………………………..……19 1.6. Вимірювання і визначення порівняльних характеристик продуктивності комп’ютерів…………………………………………………………………………………20 2. СИСТЕМИ ЧИСЛЕННЯ……………………………………………………………….26 2.1. Системи числення, їх класифікація………………………………………….………..26 2.2. Переведення чисел із однієї системи числення в іншу……………………… ……28 2.3. Арифметичні дії над числами в різних системах числення …………………..……33. 3. АЛГОРИТМИ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ ТА ЇХ АРХІТЕКТУРНІ РІШЕННЯ…………………………………………..………………………………….. 35 3.1. Загальні відомості…………………………………………………………………… 35 3.2. Алгоритми виконання арифметичних операцій над двійковими числами та їх архітектурні рішення…………………………………………………………………….....36 3.3. Алгоритми і пристрої для виконання логічних операцій……………………………42 3.4. Особливості виконання операцій десяткової арифметики……………………….....42 3.5. Алгоритм додавання і віднімання чисел з плаваючою крапкою……………………45 4. ПРЕДСТАВЛЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ В КОМП’ЮТЕРАХ……………………....……49 4.1. Форми представлення чисел і алфавітної інформації в комп’ютерах……………...49 4.2. Комп’ютерні коди – прямий, обернений і доповняльний…………………..….……51 4.3. Кодування десяткових чисел і алфавітно–цифрової інформації……………………54 5. ПАМ’ЯТЬ КОМП’ЮТЕРІВ……………………………………………………………56 5.1. Ієрархічний принцип побудови пам’яті………………………………………………56 5.2. Види запам’ятовуючих пристроїв, їх особливості…………………………………...59 5.3. Віртуальна пам’ять, її організація…………………………………………………….62 5.4. Молекулярна і голографічна пам’ять, основні принципи їх побудови…………….65 5.5. Адресація пам’яті комп’ютерів.………………………………………………………68 6. АРХІТЕКТУРА СУЧАСНИХ ПРОЦЕ...