Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра СКС Звіт з лабораторної роботи №1 з дисципліни: “Організація та функціонування комп’ютерів” на тему: “Ознайомлення з організацією навчального комп’ютера – симулятора DeComp” Мета роботи Вивчити організацію навчального комп’ютера – симулятора DeComp, призначення окремих блоків і можливості їх використання; Засвоїти порядок уведення інформації в регістри та пам’ять симулятора навчального комп’ютера, навчитися вводити і запускати найпростішу програму; Вивчити теоретичні основи побудови систем числення, які використовуються у комп’ютерах; Засвоїти порядок використання двійкової системи числення. Теоретичні відомості Система числення (СЧ) - це сукупність прийомів та правил для зображення чисел за допомогою цифрових символів (цифр), що мають визначені кількісні значення (числовий еквівалент). В довільній СЧ запис числа називається кодом. Окрему позицію запису числа називають розрядом, а номер позиції n – номером розряду. Кількість розрядів запису числа називається розрядністю числа. Позиційна СЧ - це така система, в якій значення символу (числовий еквівалент) залежить від його положення в записі числа. Люба позиційна СЧ характеризується основою (впорядкована послідовність кінцевого набору знаків або символів, які використовуються для зображення числа у данній систем, у якій значення кожного символу залежить від його позиції (розряду) у зображенні числа.) Однорідна позиційна система числення - це така позиційна система числення, в якій є одна основа d, а вага i-го розряду дорівнює p i. Кожне число у позиційній системі числення з основою d може бути записане у вигляді розгорнутої або, як її ще називають, повної форми :


(1) де: Ad – довільне число у системі числення з основою d;
– коефіцієнти ряду або цифри системи числення; i = (n, n-1, n-2, …, 1, 0, -1, …, -m+1, -m) – номер розряду цілої (n) або дробової (-m) частини числа. Для подання чисел в універсальних ЕОМ застосовували й застосовують двійкову, трійкову, вісімкову і шістнадцяткову СЧ, а для обробки економічної інформації – двійково-десяткову. З точки зору технічної реалізації найліпшою є система з основою 2 або двійкова, тому що двохпозиційні елементи різної фізичної природи легко реалізуються. Крім того, у процесах з двома стійкими станами різниця між цими станами має якісний, а не кількісний характер, що забезпечує надійну реалізацію двійкових цифр. Таким чином, простота арифметичних і логічних дій, мінімум обладнання, що використовується для подання чисел та найбільш зручні умови реалізації визначили застосування двійкових систем числення практично в усіх відомих комп’ютерах і таких, що проектуються. Двійкова система числення у комп’ютерах є основною, у якій здійснюються арифметичні і логічні перетворення інформації у пристроях комп’ютера. Вона має тільки дві цифри: 0 і 1, а всяке двійкове число зображується у вигляді комбінації нулів і одиниць. Кожний розряд числа у двійковій системі числення ліворуч від коми подається двійкою у відповідній додатний степені, а праворуч від коми – двійкою у від’ємній степені. До недоліків двійкової системи числення можна віднести: Значно більша, порівняно з СЧ, кількість розрядів, які необхідні для подання однакових за абсолютною величиною чисел; Необхідність переведення вхідних даних з десяткової системи до двійкової і вихідних – з двійкової до десяткової. Вісімкова СЧ має основу d = 8 i можливі значення розрядів αi = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Число вісім, яке дорівнює основі СЧ, записується двома цифрами у вигляді 10. Любе вісімкове число може бути зображено за допомогою формули розгорнутого запису (1) десятковим еквівалентом. Запис команд і даних програми у вісімковій системі числення у три рази коротше, ніж у двійковій. Шістнадцяткова система числення має основу d = 16 і αi = 0, 1, 2, 3, 4, 5,...