Архитектура устройства ввода-вывода, принципы ра-боты, связь с параллельной шиной. Дайте определе-ние термину интерфейс.

Компьютерные устройства ввода/вывода — класс устройств в типовой архитектуре ЭВМ, предоставляющих компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром (с пользователями, а также с другими компьютерами).

Несмотря на все многообразие устройств ввода-вывода, управление их работой и обмен информацией с ними строятся на относительно небольшом количестве принципов. Основными физическими принципами построения системы ввода-вывода являются следующие: возможность использования различных адресных пространств для памяти и устройств ввода-вывода; подключение устройств к системе через порты ввода-вывода, отображаемые в одно из адресных пространств; существование механизма прерывания для извещения процессора о завершении операций ввода-вывода; наличие механизма прямого доступа устройств к памяти, минуя процессор.

Шина — набор параллельно связанных проводов, по которым передаются адреса (ША (адреса ячеек памяти)), данные (ШД (данные (числа, коды команд))) и сигналы управления (ШУ (сигналы управления)). Шины можно разделить на группы в соответствии с выполняемыми функциями. Они могут быть внутренними по отношению к процессору и служить для передачи данных в АЛУ и из АЛУ, а могут быть внешними по отношению к процессору и связывать процессор с памятью или устройствами ввода-вывода. Обмен по шине может происходить только между 2 устр-вами – передатчиком и приемником. Уст-во, которое инициирует обмен наз. задающим (активным), а которое передает – приемником (пассивное).

Для того, чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (англ. interface от inter — между, и face — лицо).

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.

Интерфейс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) - совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы

Интерфейс - набор аппаратных и программных средств унифицирующих обмен между блоками системы.

Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа — адресной, управляющей или шиной данных.

Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

Интерфейсная система - это:

-шина управления (ШУ) - предназначена для передачи управляющий импульсов и синхронизации сигналов ко всем устройствам ПК;

-шина адреса (ША) - предназначена для передачи кода адреса ячейки памяти или порта ввода/вывода внешнего устройства;

-шина данных (ШД) - предназначена для параллельной передачи всех разрядов числового кода;

-шина питания - для подключения всех блоков ПК к системе электропитания.

Интерфейсная система обеспечивает три направления передачи информации:

- между МП и оперативной памятью;

- между МП и портами ввода/вывода внешних устройств;

- между оперативной памятью и портами ввода/вывода внешних устройств. Обмен информацией между устройствами и системной шиной происходит с помощью кодов ASCII.

Машина Тьюринга — структура, описание и алгоритм

Работы.

В состав машины Тьюринга входит бесконечная в обе стороны лента (возможны машины Тьюринга, которые имеют несколько бесконечных лент), разделённая на ячейки, и управляющее устройство, способное находиться в одном из множества состояний. Число возможных состояний управляющего устройства конечно и точно задано.

Управляющее устройство может перемещаться влево и вправо по ленте, читать и записывать в ячейки ленты символы некоторого конечного алфавита. Выделяется особый пустой символ, заполняющий все клетки ленты, кроме тех из них (конечного числа), на которых записаны входные данные.

Управляющее устройство работает согласно правилам перехода, которые представляют алгоритм, реализуемый данной машиной Тьюринга. Каждое правило перехода предписывает машине, в зависимости от текущего состояния и наблюдаемого в текущей клетке символа, записать в эту клетку новый символ, перейти в новое состояние и переместиться на одну клетку влево или вправо. Некоторые состояния машины Тьюринга могут быть помечены как терминальные, и переход в любое из них означает конец работы, остановку алгоритма.

Алгоритм, машина Тьюринга (пример работы)называется детерминированной, если каждой комбинации состояния и ленточного символа в таблице соответствует не более одного правила. Если существует пара «ленточный символ — состояние», для которой существует 2 и более команд, такая машина Тьюринга называется недетерминированной.

Алгоритм - конечный набор правил выполнения некой процедуры, который должен выполнять следующие требования:

1. массовость, которая гарантирует требования не одной конкретной, а целого класса процедур;

2. детерминированность, однозначное понимание каждой инструкции;

3. результативность, гарантирует конечность алгоритма и времени

Пример работы машины ТьюрингаОпределена таблица правил.

3 состояния управления логическим устройством: G0, G1, G2. G0 – сброс

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: