Ответы на вопросы к зачету

Кармаев Даниил

Группа 382007-1

Ответы на вопросы к зачету

1) Вопрос №1 Абрамяна Артёма группа 1:

«В чём заключаются отличия между автоматом Мили, автоматом Мура и автономным автоматом с памятью? »

Ответ:

Новое внутреннее состояние как в автомате Мили, так и в автомате Мура, зависит от текущего состояния автомата и вектора сигналов на входе. Выходной сигнал в автомате Мили также зависит от текущего состояния аппарата и вектора сигналов на входе, тогда как в Аппарате Мура выходной сигнал определяется только новым состоянием, в которое автомат был переведён в соответствии с вектором сигналов на входе. Автономный аппарат с памятью не имеет информационных входов. Состояние автономного АП определяется реализованным в нём алгоритмом, и изменяется под действием тактовых сигналов синхрогенератора.

2) Вопрос №1 Карепановой Ксении группа 1:

«Какие свойства обусловили так называемый принцип программного управления, который был заложен в идеях английского математика Чарлза Беббиджа? »

Ответ:

Принцип программного управления основан на следующих свойствах: детерминированность порождаемых алгоритмами вычислительных процессов, дискретность обрабатываемой информации, конечность и элементарность набора операций, реализующих алгоритмы. Данные свойства являются важнейшими свойствами алгоритмов, и поэтому оказали существенное влияние на организацию цифровых компьютеров.

3) Вопрос №6 Карепановой Ксении группа 1:

«Для чего нужны схемы контроля четности? »

Ответ:

Схема контроля чётности принимает двоичный код на n своих логических входов, и формирует на выходе сигнал «1» если число единиц во входном коде нечетное, и «0», если число единиц четное. Это позволяет обнаруживать ошибки при передачи информационного кода между устройствами вычислительной системы. Несовпадение чётности передаваемого и принимаемого сигналов свидетельствует об искажении передаваемого сигнала в процессе передачи.

4) Вопрос №8 Карепановой Ксении группа 1:

«Какие входы имеет простейшая синхронная RS-защелка и асинхронная RS-защелка? Для чего предназначен каждый вход? »

Ответ:

Асинхронная RS-защелка имеет два входа: Set (установка защелки в единичное состояние) и Reset (сброс защелки в нулевое состояние). Синхронная RS-защелка имеет помимо входов Set и Reset вход Clock, на который подаётся сигнал синхронизации. Изменение состояния асинхронной RS-защелки возможно только при подаче сигнала «1» на вход Clock. Сигнал синхронизации позволяет одновременно изменить состояние нескольких асинхронных RS-защелок. Сигнал синхронизации может быть использован, если необходимо выделить для управления защелкой определённую часть сигнала, передаваемого по логической шине.

5) Вопрос №3 Дубойской Елены группа 1:
«В чем недостаток элементов с открытым коллектором? »

Ответ:

Элемент с открытым коллектором представляет собой логическую схему, выход которой подключен на базу транзистора, эмиттер которого заземлён, а коллектор соединён с источником питания через внешний резистор. Логический выход элемента, представленный коллектором транзистора, принимает значение «0» при открытом состоянии транзистора, и значение «1» при закрытом. При переключении из «0» в «1» происходит зарядка нагрузочной ёмкости, подключенной к выходу элемента. Из-за наличия в схеме резистора ток заряда нагрузочной ёмкости довольно мал, поэтому переключение из «0» в «1» происходит с длительной задержкой, что является недостатком элементов с открытым коллектором.

6) Вопрос №5 Дубойской Елены группа 1:
«Какие функции может выполнять дешифратор? »

Ответ:

Дешифратор имеет n логических входов и m=2^n выходов. При работе дешифратор формирует сигнал «1» на одном из выходов, порядковый номер которого соответствует десятичному значению двоичного входа на входе, тем самым дешифрует двоичный код, представляя его в виде кода «1 из m». Дешифратор в сочетании с элементами ИЛИ, подключенными к логическим выходам, соответствующим конъюнкциям в СДНФ логической функции, может быть применён для воспроизведения произвольных логических функций.

7) Вопрос №1 Алины Яушевой группа 1:

«Почему количество выходов m полного дешифратора равно 2n? »

Ответ:

Порядковый номер выхода дешифратора, на котором формируется сигнал «1», равен значению двоичного кода на входе. Таким образом, число выходов, необходимых для дешифрации сигнала разрядности n, равно 2^n.

8) Вопрос №2 Алины Яушевой группа 1:

«Что происходит при “переполнении” счётчика? »

Ответ:

Счётчиком называют автомат с памятью, фиксирующий число поступивших на его вход импульсов. Число возможных состояний счётчика определяет модуль счета и длину цикла работы. При переполнении счетчика, то есть поступлении импульса с порядковым номером, равным модулю счета, происходит «сброс счетчика» и начинается новый цикл работы.

9) Вопрос №3 Алины Яушевой группа 1:

«Как работает линия записи-считывания?

Ответ:

На линию записи-считывания, к которой подключены запоминающие элементы, могут как подаваться сигналы, предназначенные для записи в запоминающие элементы, так и сигналы, соответствующие информации, считанной с запоминающих элементов. Запись значения в запоминающее устройство в виде конденсатора с ключевым МДП-транзистором, осуществляется следующим образом. На базу транзистора подаётся сигнал с отдельной линии выборки, после чего конденсатор оказывается подключенным к линии записи-считывания. При записи логической единицы происходит заряд конденсатора от линии записи-считывания, а при записи нуля – разряд. Для считывания информации с запоминающего элемента линия записи-считывания должна быть предварительно заряжена до половины напряжения питания. При подключении конденсатора к линии записи-считывания происходит либо разряд конденсатора и увеличение напряжения на линии записи-считывания (считывание логической единицы), либо заряд конденсатора со снижением напряжения на линии записи-считывания (считывание логической единицы). Затем зменение напряжения на линии записи-считывания преобразуется в логический сигнал «0» или «1» схемой усилителя-генератора.

10) Вопрос №1 Леонида Сулина группа 1:

«Какие функции может выполнять мультиплексор? »

Ответ:

Мультиплексор осуществляет коммутацию выхода с одним из входов, порядковый номер которого равен значению двоичного кода, подаваемого на оправляющие входы. Основная функция мультиплексора заключается в осуществлении выборочного подключения к единой шине данных сигналов от различных источников данных. Последовательно коммутируя информационные входы с выходом, можно осуществить преобразование параллельного кода, подаваемого на входы, в последовательный код. Мультиплексор можно использовать как универсальный логический модуль, осуществляющий выполнение произвольной логической функции. Для этого на входах должны быть установлены требуемые значения логической функции, соответствующие значениям логических переменных, подаваемым на управляющие входы.

11) Вопрос №2 Марии Шихотовой группа 1:

«Различия синхронных и асинхронных АП»

Ответ:

Различие синхронных и асинхронных и асинхронных автоматов с памятью заключается в том, под воздействием каких сигналов может быть изменено состояние АП. Для изменения состояния асинхронного АП достаточно изменения входных сигналов. Синхронный АП меняет своё состояние в строго определённые моменты времени в соответствии со значениями сигнала синхронизации. Для управления работой синхронных АП их подключают к тактовым генераторам, формирующим синхронизирующие импульсы.

12) Вопрос №3 Рутницкого Дмитрия группа 1:

«Чем триггер отличается от синхронных защёлок? Что такое тактовый сигнал? »

Ответ:

Синхронная защелка управляется уровнем сигнала синхронизации, изменение её состояния только когда сигнал синхронизации принимает значение «1». В отличие от синхронной защелки, триггер реагирует на перепады управляющего сигнала, и его состояние может быть изменено при переходе управляющего сигнала из состояния «0» в «1» или из «1» в «0». Тактовый сигнал применяется для синхронизации работы схем, например для осуществления одновременного изменения состояния нескольких запоминающих элементов.

13) Вопрос №3 Денисова Романа группа 1:

«Какой концепции следуют процессоры с архитектурой VLIW (Very Long Instruction Word)? »

Ответ:

Процессоры с архитектурой VLIW следует концепции, предполагающей открытое управление внутренними аппаратными ресурсами процессора на уровне машинных команд. В коды инструкций таких процессоров включаются дополнительные поля, указывающие на то, каким образом следует выполнить какую-либо команду.

14) Вопрос №4 Денисова Романа группа 1:

«В чём заключается основная идея суперскалярной архитектуры процессора? »

Ответ:

Идея суперскалярной архитектуры процессора заключается в ускорении выполнения программы путём преобразования исходной последовательной программы на как можно большее количество параллельных вычислительных структур с параллельной реализацией. Суперскалярные процессоры имеют несколько конвейеров с параллельной обработкой инструкций.

15) Вопрос №5 Денисова Романа группа 1:

«В чём заключается принципиальная разница выхода с открытым эмиттером от выхода с открытым коллектором? »

Ответ:

Как в выходе с открытым коллектором, так и в выходе с открытым эмиттером используется транзистор, к базе которого подключен вывод логической схемы. В выходе с открытым коллектором эмиттер транзистора заземлён, а коллектор подключен к источнику питания через внешний резистор, и является логическим выводом. В выходе с открытым эмиттером коллектор транзистора заземлён, а эмиттер подключен через внешний резистор к источнику с отрицательным напряжением, и является логическим выводом.

16) Вопрос №3 Айрата Камалетдинова группа 1:

«В чем главное отличие мультипроцессора и мультикомпьютера? »

Ответ:

В мультипроцессоре все процессоры имеют единую физическую память, через которую возможен обмен информацией при помощи стандартных операций записи и считывания. В мультикомпьютере каждому процессору отведена собственная память, к которой не имеют доступа другие процессоры, а обмен информацией между процессорами осуществляется по специальной межпроцессорной сети.

17) Вопрос №3 Айрата Камалетдинова группа 1:

«Какие достоинства и недостатки имеет аналоговая ВС? »

Ответ:

К достоинствам аналоговых вычислительных систем можно отнести быстродействие вследствие параллелизма вычислений, одновременного участия в вычислительном процессе всех функциональных блоков ВС, а также способность обрабатывать непрерывные сигналы. Недостатками аналоговых ВС являются: отсутствие универсальности, ориентированность на выполнение узкого класса задач, низкая помехоустойчивость системы, склонность к накоплению ошибок в процессе сложных вычислений.

18) Вопрос №1 Бесчастного Михаила группа 1:

«Что будет происходить с быстродействием сумматора при увеличении его разрядности? »

Ответ:

В сумматорах с последовательным переносом одноразрядные сумматоры, входящие в состав многоразрядного сумматора, срабатывают поочерёдно. В этом случае время суммирования определяется временем распространения сигнала переноса через всю схему, следовательно, при увеличении разрядности сумматора его быстродействие будет снижаться. В сумматорах с параллельным переносом одноразрядные сумматоры срабатывают одновременно, получая сигналы переноса со специальной схемы ускоренного переноса. Увеличение разрядности сумматора в этом случае не скажется на его быстродействии, но потребует значительного усложнения схемы ускоренного переноса.

19) Вопрос №2 Бесчастного Михаила группа 1:

«Что представляют из себя автоматы с памятью? »

Ответ:

Автоматы с памятью являются устройствами последовательной логики, содержащие в себе элементы памяти. Обработка логических сигналов в таких автоматах может зависеть не только от входных сигналов, но и от внутреннего состояния автомата с памятью.

20) Вопрос №6 Лидии Катютиной группа 1:

«Что представляет собой синхронная D-защелка и какие возможности она имеет? »

Ответ:

Синхронная D-защелка представляет собой элемент памяти, обеспечивающий возможность записи данных только по одному входу D. Запись значения, соответствующего входу D, происходит при значении «1» разрешающего сигнала.