Как работает цифровой автомат?

Цифровой автомат имеет некоторое конечное состояние, которое определяется его конструктивной особенностью. Цифровой автомат может иметь одно или несколько состояний. Под воздействием входного слова переходит из одного состояния в другое и выдаёт выходное слова. Выходное слова на выходе цифрового автомата в такте определяется в общем случае входным словом, поступившем в этот временной такт на вход автомата и внутреннем состоянием автомата, которое является результатом воздействия на автомат выходных слов в предыдущие такты.

Опишите работу цифрового автомата.

Цифровой автомат содержит память, которая содержит возможность фиксировать состояние автомата в предшествующие моменты времени. Состояние запоминающих элементов, определяющих состояние автомата, передаётся форме сигнала q_j по цепям прямой связи на входы комбинационной схемы №2 и по цепям обратной связи на входы комбинационной схемы №1. На входы комбинационных схем и первой и второй поступают входные сигналы x_n. Выходное слово цифрового автомата вырабатывается в комбинационной схемы №2, причём выходными переменными служат буквы входного слова икс энное, а так же состояние q_j запоминающих элементов. Одновременность появления новых значений входного слова на всех входах цифрового автомата достигается с помощью тактирующих сигналов, обеспечивающих передачу информации с запоминающих элементов на входы комбинационной схемы одновременно с сигналами поступающими на её входы с других устройств.

 

Что необходимо указать для однозначного задания цифрового сигнала (перечислить 5 пунктов)?

Для обозначения значения цифрового автомата должны быть указаны:

 

1. Входной алфавит p=p₁…,p_n

2. Выходной алфавит s=s₁,s_2,…s_n

3. Алфавит состояний Q=Q₁,Q₂…Qr

4. Начально состояние Q₀

5. Функции перехода A=Q, x; функции выходов B=Q, x; однозначно определяющих зависимость состояний автомата в такте t+1 и выходного сигнала y(t) в такте t от состояния автомата Q(t) и входного сигнала x(t).

 

Билет № 3

Архитектура современного компьютера.

Архитектура персонального компьютера — компоновка его основных частей, таких как процессор, ОЗУ, видеоподсистема, дисковая система, периферийные устройства и устройства ввода-вывода.

Основными аппаратными компонентами компьютера являются: основная память, центральный процессор и периферийные устройства.

Для обмена данными между собой эти компоненты соединены группой проводов, называемой магистралью.

 

Рис. 1.1. Некоторые компоненты компьютера

 

Основная память используется для запоминания программ и данных в двоичном виде и организована в виде упорядоченного массива ячеек, каждая из которых имеет уникальный цифровой адрес. Как правило, размер ячейки составляет один байт. Типовые операции над основной памятью – считывание и запись содержимого ячейки с определенным адресом.

Выполнение различных операций с данными осуществляется изолированной частью компьютера, называемой центральным процессором (ЦП).

 

ЦП также имеет ячейки для запоминания информации, называемые регистрами. Их разделяют на регистры общего назначения и специализированные регистры. В современных компьютерах емкость регистра обычно составляет 4–8 байт. Регистры общего назначения используются для временного хранения данных и результатов операций. Для обработки информации обычно организовывается передача данных из ячеек памяти в регистры общего назначения, выполнение операции центральным процессором и передача результатов операции в основную память.

Специализированные регистры используются для контроля работы процессора. Наиболее важными являются: программный счетчик, регистр команд и регистр, содержащий информацию о состоянии программы.

Программы хранятся в виде последовательности машинных команд, которые должен выполнять центральный процессор. Каждая команда состоит из поля операции и полей операндов, то есть тех данных, над которыми выполняется данная операция. Весь набор машинных команд называется машинным языком.

 

Выполнение программы осуществляется следующим образом. Машинная команда, на которую указывает программный счетчик, считывается из памяти и копируется в регистр команд. Здесь она декодируется, после чего исполняется. После выполнения команды программный счетчик указывает на следующую команду. Эти действия, называемые машинным циклом, затем повторяются.

 

Назовите основную задачу кэш-памяти. Как работает кэш-память?В чем различие между одно- и двунаправленной кэш-памятью?